JPWO2011036700A1 - Exhaust pipe parts and exhaust system for internal combustion engine - Google Patents

Abstract

Translated fromJapanese

【課題】従来用いられていたマフラを廃止するとともに排気管の一端部に設けられた消音器を小型化して排気騒音を低減することができ、排気装置の重量を低減することができるとともに、排気装置の製造コストを低減することができる排気管部品および内燃機関の排気装置を提供すること。【解決手段】テールパイプ２８の一部を構成するようにテールパイプ２８に排気管部品４１を設け、排気管部品４１が、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の音圧分布の節を含んだ領域に位置するようにしてテールパイプ２８の軸線方向に連接される中空部材４２と、中空部材４２の内部にテールパイプ２８の軸線方向に沿って所定長延在し、上流端に開口端４３ａを有するとともに、下流端に気柱共鳴の定在波の音圧分布の節に位置する閉口端としての底板４３ｂを有する短管４３とから構成する。A muffler that has been conventionally used is abolished, and a silencer provided at one end of an exhaust pipe can be miniaturized to reduce exhaust noise, thereby reducing the weight of the exhaust device and exhaust gas. An exhaust pipe component and an exhaust device for an internal combustion engine that can reduce the manufacturing cost of the device. An exhaust pipe component (41) is provided on the tail pipe (28) so as to constitute a part of the tail pipe (28), and the exhaust pipe component (41) includes a node of sound pressure distribution of air column resonance generated in the tail pipe (28). A hollow member 42 connected in the axial direction of the tail pipe 28 so as to be located in the region, and has a predetermined length along the axial direction of the tail pipe 28 inside the hollow member 42, and has an open end 43a at the upstream end. In addition, the short tube 43 having a bottom plate 43b as a closed end located at a node of the sound pressure distribution of the standing wave of air column resonance at the downstream end.

Description

Translated fromJapanese

本発明は、排気管部品および内燃機関の排気装置に関し、特に、排気ガスの排気方向の最下流に設けられた排気管の気柱共鳴による排気騒音を低減するようにした排気管部品および内燃機関の排気装置に関する。  The present invention relates to an exhaust pipe part and an exhaust device for an internal combustion engine, and more particularly to an exhaust pipe part and an internal combustion engine that reduce exhaust noise due to air column resonance in an exhaust pipe provided at the most downstream in the exhaust direction of exhaust gas. The present invention relates to an exhaust device.

自動車等の車両に用いられる内燃機関の排気装置としては、図３２に示すようなものが知られている（例えば、特許文献１参照）。図３２において、内燃機関としてのエンジン１から排気マニホールド２に排気される排気ガスは、触媒コンバータ３によって浄化された後に、排気装置４に導入される。  As an exhaust device for an internal combustion engine used in a vehicle such as an automobile, one as shown in FIG. 32 is known (see, for example, Patent Document 1). In FIG. 32, exhaust gas exhausted from theengine 1 as an internal combustion engine to theexhaust manifold 2 is purified by thecatalytic converter 3 and then introduced into the exhaust device 4.

排気装置４は、触媒コンバータ３に連結されたフロントパイプ５、フロントパイプ５に連結されたセンターパイプ６、センターパイプ６に連結された消音器としてのメインマフラ７、メインマフラ７に連結されたテールパイプ８およびテールパイプ８に介装されたサブマフラ９から構成されている。  The exhaust device 4 includes afront pipe 5 connected to thecatalytic converter 3, acenter pipe 6 connected to thefront pipe 5, amain muffler 7 as a silencer connected to thecenter pipe 6, atail pipe 8 connected to themain muffler 7, and a tail Thesub muffler 9 is interposed in thepipe 8.

メインマフラ７は、内部に排気ガスを拡張して消音するための拡張室と、ヘルムホルツ共鳴によって特定の周波数の排気音を消音するための共鳴室とが設けられている。具体的には、共鳴室は、共鳴室の容積を大きくしたり、共鳴室内に突出するセンターパイプ６の突出長さを長くすることにより、共鳴周波数を低周波数側にチューニングすることができるとともに、共鳴室の容積を小さくしたり、共鳴室内に突出するセンターパイプ６の突出部分の長さを短くすることにより、共鳴周波数を高周波数側にチューニングすることができるようになっている。  Themain muffler 7 is provided with an expansion chamber for expanding and silencing exhaust gas inside and a resonance chamber for silencing exhaust sound of a specific frequency by Helmholtz resonance. Specifically, the resonance chamber can be tuned to the low frequency side by increasing the volume of the resonance chamber or increasing the protruding length of thecenter pipe 6 protruding into the resonance chamber. The resonance frequency can be tuned to the high frequency side by reducing the volume of the chamber or by shortening the length of the protruding portion of thecenter pipe 6 protruding into the resonance chamber.

サブマフラ９は、エンジン１の運転時の排気脈動によってテールパイプ８内でテールパイプ８の管長に対応した気柱共鳴が発生したときに、この気柱共鳴の音圧レベルを低減するようになっている。  When the air column resonance corresponding to the length of thetail pipe 8 is generated in thetail pipe 8 due to exhaust pulsation during operation of theengine 1, thesub muffler 9 reduces the sound pressure level of the air column resonance. Yes.

一般に、排気ガスの排気方向上流側および下流側にそれぞれ上流開口端および下流開口端を有するパイプは、エンジンの運転時の排気脈動による入射波がパイプの上流開口端および下流開口端で反射することにより、パイプの管長を半波長とした周波数の気柱共鳴を基本成分として、その半波長の自然数倍の波長の気柱共鳴が発生する。  In general, in a pipe having an upstream opening end and a downstream opening end on the upstream side and downstream side of the exhaust gas in the exhaust direction, incident waves due to exhaust pulsation during engine operation are reflected at the upstream opening end and the downstream opening end of the pipe. Thus, air column resonance having a wavelength that is a natural number multiple of the half wavelength is generated with air column resonance having a frequency with the pipe length of the half wavelength as a basic component.

例えば、サブマフラ９が設けられていないテールパイプ８がメインマフラ７から後方に延在している場合を例にすると、図３３に示すように、基本振動（一次成分）の気柱共鳴の波長λ１は、テールパイプ８の管長Ｌの略２倍となり、二次成分の気柱共鳴の波長λ２は、管長Ｌの略１倍となる。このように、テールパイプ８内には上流開口端８ａおよび下流開口端８ｂが定在波の音圧分布の節となるような定在波ができる。  For example, in the case where thetail pipe 8 not provided with thesub muffler 9 extends rearward from themain muffler 7, as shown in FIG. 33, the wavelength λ1 of the fundamental column (primary component) air column resonance is λ1. Is approximately twice the tube length L of thetail pipe 8, and the wavelength λ2 of air column resonance of the secondary component is approximately 1 time of the tube length L. Thus, a standing wave is generated in thetail pipe 8 such that the upstream opening end 8a and the downstream opening end 8b become nodes of the sound pressure distribution of the standing wave.

また、テールパイプ８の気柱共鳴周波数ｆｍは、下記の式（１）で表される。  The air column resonance frequency fm of thetail pipe 8 is expressed by the following formula (1).

ｆｍ＝（ｃ／２Ｌ）・ｍ............（１）
但し、ｃ：音速、Ｌ：テールパイプの管長、ｍ：次数
上記の式（１）から明らかなように、テールパイプ８の管長Ｌが長い程、気柱共鳴周波数ｆｍがエンジン１の回転数が低い低周波数領域に移行してしまうことが知られている。
また、図３４に示すように、エンジン１の排気脈動の周波数は、エンジン１の回転数が増大するのに伴って増大するようになっており、エンジン１の回転数に対応した気柱共鳴による排気音の一次成分ｆ１と二次成分ｆ２とで排気音の音圧レベル（ｄＢ）が高くなることが知られている。fm = (c / 2L) · m (1)
However, c: sound velocity, L: length of tail pipe, m: order As is clear from the above formula (1), the longer the pipe length L of thetail pipe 8, the more the air column resonance frequency fm becomes the rotational speed of theengine 1. It is known to shift to a low low frequency region.
Further, as shown in FIG. 34, the frequency of the exhaust pulsation of theengine 1 increases as the rotational speed of theengine 1 increases, and is due to air column resonance corresponding to the rotational speed of theengine 1. It is known that the sound pressure level (dB) of the exhaust sound is increased by the primary component f1 and the secondary component f2 of the exhaust sound.

したがって、管長が長いテールパイプ８（例えば、テールパイプ８の管長が１．５ｍ以上）を用いる場合には、エンジン回転数が低い常用回転域（２０００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍ）で気柱共鳴が発生してしまうことがあり、排気騒音が悪化してしまい、運転者に不快感を与えてしまうことになる。  Therefore, when thetail pipe 8 having a long pipe length (for example, the pipe length of thetail pipe 8 is 1.5 m or more) is used, air column resonance occurs in the normal rotation range (2000 rpm to 5000 rpm) where the engine speed is low. In some cases, the exhaust noise is worsened and the driver feels uncomfortable.

特に、図３２に示すように、気柱共鳴の一次成分ｆ１の音圧のピーク（音圧分布の腹の幅）は、二次成分ｆ２の音圧のピークよりも大きいため、常用回転域でこもり音と呼ばれる不快な騒音が発生してしまい、排気騒音の悪化の原因となる。  In particular, as shown in FIG. 32, since the peak of the sound pressure of the primary component f1 of the air column resonance (the antinode width of the sound pressure distribution) is larger than the peak of the sound pressure of the secondary component f2, An unpleasant noise called a booming noise is generated, which causes the exhaust noise to deteriorate.

このため、テールパイプ８の管長が長い場合には、図３２に示す音圧レベルが高い定在波の腹の部分で、かつ、気柱共鳴による排気音の一次成分ｆ１、二次成分ｆ２のそれぞれの腹に対して最適な位置に、メインマフラ７より容量の小さなサブマフラ９を設けることにより、エンジン１の常用回転域において排気騒音を低減して、運転者に不快感を与えてしまうのを防止するようにしている。  Therefore, when the pipe length of thetail pipe 8 is long, the primary component f1 and the secondary component f2 of the exhaust sound due to the air column resonance are shown in FIG. By providing thesub-muffler 9 having a capacity smaller than that of themain muffler 7 at an optimal position with respect to each belly, exhaust noise is reduced in the normal rotation region of theengine 1 and the driver is uncomfortable. I try to prevent it.

特開２００６−４６１２１号公報JP 2006-46121 A

しかしながら、このような従来のエンジン１の排気装置にあっては、気柱共鳴の音圧レベルを低減するために、テールパイプ８のサブマフラ９を設ける必要があるため、サブマフラ９を設ける分だけ排気装置４の重量が増大してしまうとともに、排気装置４の製造コストが増大してしまう。  However, in such an exhaust system of theconventional engine 1, it is necessary to provide thesub-muffler 9 of thetail pipe 8 in order to reduce the sound pressure level of the air column resonance. The weight of the device 4 increases and the manufacturing cost of the exhaust device 4 increases.

また、サブマフラ９を廃止して、テールパイプ８の気柱共鳴をメインマフラ７の共鳴室によって低減した場合に、共鳴室の容積を大きくする必要があるため、メインマフラ７が大型化してしまい、メインマフラ７の大型化に伴って排気装置４の重量が増大してしまうとともに、排気装置４の製造コストが増大してしまう。  Further, when thesub muffler 9 is abolished and the air column resonance of thetail pipe 8 is reduced by the resonance chamber of themain muffler 7, it is necessary to increase the volume of the resonance chamber, so that themain muffler 7 is enlarged, As the size of themain muffler 7 increases, the weight of the exhaust device 4 increases and the manufacturing cost of the exhaust device 4 increases.

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、従来用いられていたマフラを廃止するとともに排気管の一端部に設けられた消音器を小型化して排気騒音を低減することができ、排気装置の重量を低減することができるとともに、排気装置の製造コストを低減することができる排気管部品および内燃機関の排気装置を提供することを目的とする。  The present invention has been made to solve the above-described conventional problems. The muffler used in the past is eliminated, and the silencer provided at one end of the exhaust pipe is miniaturized to reduce exhaust noise. An object of the present invention is to provide an exhaust pipe component and an exhaust device for an internal combustion engine that can reduce the weight of the exhaust device and reduce the manufacturing cost of the exhaust device.

本発明に係る排気管部品は、上記目的を達成するため、（１）一端部に内燃機関から排出された排気ガスの排気方向上流側の消音器に接続される上流開口端を有するとともに、他端部に排気ガスを大気に排出するための下流開口端を有する排気管に取付けられ、前記排気管の一部を構成する排気管部品であって、前記排気管内に生じる気柱共鳴の音圧分布の節を含んだ領域に位置するようにして前記排気管の軸線方向に連接される中空部材と、前記中空部材の内部に設けられ、前記排気管の軸線方向に沿って所定長延在する短管とを備え、前記短管は、軸線方向一端に閉口端を有するとともに軸線方向他端に開口端を有し、前記閉口端が前記排気管内で発生する気柱共鳴の定在波の音圧分布の節と略同位置に位置するものから構成されている。  In order to achieve the above object, an exhaust pipe component according to the present invention has (1) an upstream opening end connected to a silencer on the upstream side in the exhaust direction of exhaust gas exhausted from an internal combustion engine at one end. An exhaust pipe component which is attached to an exhaust pipe having a downstream opening end for discharging exhaust gas to the atmosphere at an end and forms a part of the exhaust pipe, and which generates sound pressure of air column resonance generated in the exhaust pipe A hollow member connected in the axial direction of the exhaust pipe so as to be located in a region including the distribution nodes, and a short member provided inside the hollow member and extending a predetermined length along the axial direction of the exhaust pipe The short pipe has a closed end at one end in the axial direction and an open end at the other end in the axial direction, and the closed end has a sound pressure of standing wave of air column resonance generated in the exhaust pipe. Consists of those located approximately the same as the distribution nodes

この構成により、排気管部品を備えた排気管は、気柱共鳴の発生時に、音圧分布の節の位置において、排気管内の気柱共鳴が有するポテンシャルエネルギーを短管内に蓄積して排気管内のポテンシャルエネルギーを短管内と短管を除いた排気管内に分散することができる。
すなわち、気柱共鳴が発生する系が有する力学的エネルギーは、運動エネルギーとポテンシャルエネルギーの和で表され、力学的エネルギーは、保存される。With this configuration, the exhaust pipe having the exhaust pipe components accumulates the potential energy of the air column resonance in the exhaust pipe in the position of the sound pressure distribution at the position of the sound pressure distribution at the time of occurrence of the air column resonance. Potential energy can be dispersed in the short pipe and in the exhaust pipe excluding the short pipe.
That is, the mechanical energy possessed by the system in which air column resonance occurs is represented by the sum of kinetic energy and potential energy, and the mechanical energy is preserved.

音圧分布の節の位置は、音圧が最小となる反面、粒子速度が最大となるので、排気管内の気柱共鳴が有するポテンシャルエネルギーは、音圧が低い位置に設けられた短管内に蓄積され、このポテンシャルエネルギーは、外部に放出されない。  The position of the nodes in the sound pressure distribution minimizes the sound pressure, but maximizes the particle velocity, so the potential energy of the air column resonance in the exhaust pipe accumulates in the short pipe provided at the position where the sound pressure is low. This potential energy is not released to the outside.

このため、排気管内のポテンシャルエネルギーを、短管内のポテンシャルエネルギーと、短管を除いた排気管内のポテンシャルエネルギーとに分散して、短管を除いた排気管内のポテンシャルエネルギーのみを外部に放出することができる。このため、音圧のピークを下げて音圧レベルを低減することができ、排気騒音を低減することができる。  Therefore, the potential energy in the exhaust pipe is dispersed into the potential energy in the short pipe and the potential energy in the exhaust pipe excluding the short pipe, and only the potential energy in the exhaust pipe excluding the short pipe is released to the outside. Can do. For this reason, the sound pressure level can be reduced by lowering the peak of the sound pressure, and the exhaust noise can be reduced.

一方、中空部材の内部に、排気管の軸線方向に沿って所定長延在する短管が設けられるので、中空部材の内部の排気通路を絞るようにした場合に、気柱共鳴の定在波の粒子速度が最大となる音圧分布の節の位置において、粒子速度を上昇させることができる。  On the other hand, since a short pipe extending a predetermined length along the axial direction of the exhaust pipe is provided inside the hollow member, when the exhaust passage inside the hollow member is restricted, the standing wave of air column resonance The particle velocity can be increased at the node of the sound pressure distribution where the particle velocity is maximum.

排気管内の気柱共鳴が持つポテンシャルエネルギーは、排気管内のポテンシャルエネルギーと短管内のポテンシャルエネルギーに分散されているが、ポテンシャルエネルギーは、全体として変化がないのに対して、運動エネルギーを飛躍的に増大させることができるため、力学的エネルギーを増加させることができる。このため、排気管を擬似的に長くすることができ、気柱共鳴周波数を管長が長い排気管と同等の気柱共鳴周波数に下げることができる。  The potential energy of the air column resonance in the exhaust pipe is distributed between the potential energy in the exhaust pipe and the potential energy in the short pipe, but the potential energy does not change as a whole, while the kinetic energy is dramatically increased. Since it can be increased, the mechanical energy can be increased. For this reason, the exhaust pipe can be made pseudo-long, and the air column resonance frequency can be lowered to an air column resonance frequency equivalent to that of the exhaust pipe having a long tube length.

また、排気管が擬似的に長くなると、短管の内部に蓄積していたポテンシャルエネルギーを除いた排気管内のポテンシャルエネルギーは、排気管の伸び代分だけ排気管全体に分散されるため、力学的エネルギーの観点からは、排気管の内径が細くなったものと等価となり、気柱共鳴の音圧のピークをさらに低減して気柱共鳴の音圧レベルをさらに低減することができる。  In addition, when the exhaust pipe becomes pseudo-long, the potential energy in the exhaust pipe, excluding the potential energy accumulated inside the short pipe, is dispersed throughout the exhaust pipe by the amount of expansion of the exhaust pipe. From an energy point of view, this is equivalent to a case where the inner diameter of the exhaust pipe is reduced, and the sound pressure level of the air column resonance can be further reduced by further reducing the sound pressure peak of the air column resonance.

この結果、排気騒音を大幅に低減することができ、排気管部品を排気管と消音器とを備えた排気装置に設けた場合に、従来用いられていたマフラを廃止するとともに排気管の一端部に設けられた消音器を小型化して排気騒音を低減することができ、排気装置の重量を低減することができるとともに、排気装置の製造コストを低減することができる。  As a result, exhaust noise can be greatly reduced, and when an exhaust pipe component is provided in an exhaust system equipped with an exhaust pipe and a silencer, the conventionally used muffler is eliminated and one end of the exhaust pipe is removed. It is possible to reduce the exhaust noise by reducing the size of the silencer provided in the exhaust device, to reduce the weight of the exhaust device, and to reduce the manufacturing cost of the exhaust device.

上記（１）に記載の排気管部品において、（２）前記排気管の排気通路の単位長さ当たりの体積に対して前記中空部材の排気通路の単位長さ当たりの体積が小さくなるように、前記短管と前記中空部材の間の排気通路が絞られるものから構成されている。  In the exhaust pipe component according to (1) above, (2) the volume per unit length of the exhaust passage of the hollow member is smaller than the volume per unit length of the exhaust passage of the exhaust pipe. The exhaust passage between the short pipe and the hollow member is configured to be throttled.

この構成により、排気管部品を備えた排気管は、気柱共鳴の定在波の粒子速度が最大となる音圧分布の節の位置において、粒子速度を上昇させることができ、排気管全体のポテンシャルエネルギーに対して運動エネルギーを飛躍的に増大させることができる。このため、力学的エネルギーを増加させて、排気管を擬似的に長くすることができ、気柱共鳴周波数を管長が長い排気管と同等の気柱共鳴周波数に下げることができる。  With this configuration, the exhaust pipe having the exhaust pipe components can increase the particle velocity at the position of the node of the sound pressure distribution where the particle velocity of the standing wave of air column resonance is maximized. The kinetic energy can be dramatically increased with respect to the potential energy. For this reason, the mechanical energy can be increased to make the exhaust pipe pseudo-long, and the air column resonance frequency can be lowered to an air column resonance frequency equivalent to that of the exhaust pipe having a long tube length.

また、排気管が擬似的に長くなると、短管の内部に蓄積していたポテンシャルエネルギーを除いた排気管内のポテンシャルエネルギーは、排気管の伸び代分だけ排気管全体に分散されるため、力学的エネルギーの観点からは、排気管の内径が細くなったものと等価となり、気柱共鳴の音圧のピークを低減することができる。  In addition, when the exhaust pipe becomes pseudo-long, the potential energy in the exhaust pipe, excluding the potential energy accumulated inside the short pipe, is dispersed throughout the exhaust pipe by the amount of expansion of the exhaust pipe. From the standpoint of energy, this is equivalent to the exhaust pipe having a narrow inner diameter, and the sound pressure peak of air column resonance can be reduced.

上記（１）または（２）に記載の排気管部品において、（３）前記中空部材は、前記排気管の内径と略同一の内径を有するものから構成されている。
この排気管部品を備えた排気管は、排気管の内径と略同一の内径を有する中空部材が排気管に取付けられるので、すなわち、直管に、短管を有する排気管部品が取付けられるので、排気管の排気通路の単位長さ当たりの体積に対して中空部材の排気通路の単位長さ当たりの体積を小さくして短管と中空部材の間の排気通路を絞ることができ、粒子速度が最大となる音圧分布の節で粒子速度を上昇させることができる。In the exhaust pipe component according to the above (1) or (2), (3) the hollow member is configured to have an inner diameter substantially the same as the inner diameter of the exhaust pipe.
Since the exhaust pipe provided with this exhaust pipe part has a hollow member having an inner diameter substantially the same as the inner diameter of the exhaust pipe attached to the exhaust pipe, that is, the exhaust pipe part having a short pipe is attached to the straight pipe. By reducing the volume per unit length of the exhaust passage of the hollow member relative to the volume per unit length of the exhaust passage of the exhaust pipe, the exhaust passage between the short pipe and the hollow member can be throttled, and the particle velocity can be reduced. The particle velocity can be increased at the node of the maximum sound pressure distribution.

上記（１）ないし（３）に記載の排気管部品において、（４）前記中空部材は、前記中空部材の軸線方向一端が、前記排気管の前記上流開口端および前記下流開口端の少なくとも一方を構成するように、前記排気管の前記一端部および前記他端部の少なくとも一方に設けられるものから構成されている。  In the exhaust pipe component according to the above (1) to (3), (4) in the hollow member, one end in the axial direction of the hollow member has at least one of the upstream opening end and the downstream opening end of the exhaust pipe. As comprised, it is comprised from what is provided in at least one of the said one end part and the said other end part of the said exhaust pipe.

この構成により、排気管部品を備えた排気管は、気柱共鳴の定在波の音圧分布の節となる排気管の上流開口端または下流開口端を構成するように排気管の一端部または他端部を排気管部品から構成すれば、気柱共鳴の音圧のピークが最も大きい一次成分の音圧のピークを確実に低減することができるとともに、一次成分の気柱共鳴周波数を管長が長い排気管と同等の気柱共鳴周波数に下げることができる。この結果、排気騒音をより一層低減することができる。  With this configuration, the exhaust pipe provided with the exhaust pipe component is configured so that one end of the exhaust pipe or the downstream open end of the exhaust pipe that constitutes a node of the sound pressure distribution of the standing wave of air column resonance constitutes one end of the exhaust pipe or If the other end portion is composed of an exhaust pipe component, the peak of the sound pressure of the primary component having the largest sound pressure peak of the air column resonance can be reliably reduced, and the air column resonance frequency of the primary component can be reduced by the tube length. The air column resonance frequency can be reduced to the same level as a long exhaust pipe. As a result, exhaust noise can be further reduced.

これに加えて、気柱共鳴の一次成分を基本とした二次成分以上の音圧のピークも低減することができるため、内燃機関の常用回転域において排気騒音をより一層低減することができる。  In addition to this, it is possible to reduce the peak of the sound pressure higher than the secondary component based on the primary component of the air column resonance, so that the exhaust noise can be further reduced in the normal rotation range of the internal combustion engine.

上記（１）ないし（４）に記載の排気管部品において、（５）前記短管が設けられていない場合の前記排気管の排気通路全体の体積に対して、前記短管が設けられた前記中空部材および前記排気管の排気通路全体の体積減少量が２．５％以上となるように前記短管の大きさが設定されるものから構成されている。  In the exhaust pipe component according to the above (1) to (4), (5) the short pipe is provided with respect to the entire volume of the exhaust passage of the exhaust pipe when the short pipe is not provided. The size of the short pipe is set so that the volume reduction amount of the hollow member and the whole exhaust passage of the exhaust pipe is 2.5% or more.

この構成により、排気管部品を備えた排気管は、排気管の排気通路全体の体積減少量が２．５％以上となるように短管の大きさが設定された排気管を用いてスピーカ加振試験を行った結果、気柱共鳴周波数を管長が長い排気管と同等の気柱共鳴周波数に下げることができるとともに、音圧のピークを低減できることが確認された。  With this configuration, the exhaust pipe provided with the exhaust pipe parts is connected to the speaker by using the exhaust pipe whose size is set to be 2.5% or more so that the volume reduction amount of the entire exhaust passage of the exhaust pipe is 2.5% or more. As a result of the vibration test, it was confirmed that the air column resonance frequency can be lowered to an air column resonance frequency equivalent to that of an exhaust pipe having a long tube length, and the peak of sound pressure can be reduced.

上記（１）ないし（５）に記載の排気管部品において、（６）前記短管は、前記気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λｍ（但し、ｍは、次数）以下の長さに設定されるものから構成されている。  In the exhaust pipe component according to the above (1) to (5), (6) the short pipe is 1/8 · λm (where m is the order) with respect to the wavelength λ of the standing wave of the air column resonance. ) It is composed of the following lengths.

この構成により、排気管部品を備えた排気管は、短管を気柱共鳴の定在波の粒子速度が大きい位置に短管を位置させることができ、ポテンシャルエネルギーの減少量に対して排気管内の排気ガスの運動エネルギーをより効果的に大きくすることができる。  With this configuration, the exhaust pipe provided with exhaust pipe components can position the short pipe at a position where the particle velocity of the standing wave of the air column resonance is large, and the exhaust pipe can be disposed in the exhaust pipe with respect to the potential energy reduction amount. The kinetic energy of the exhaust gas can be increased more effectively.

上記（１）ないし（６）に記載の排気管部品において、（７）前記短管が、前記中空部材の軸線方向一端から前記排気管の中心軸に向かって折り曲げられた閉口端と、前記閉口端から前記中空部材の軸線方向他端に向かって折り曲げられて前記中空部材と平行に延在する環状部材とを備えたものから構成されている。  In the exhaust pipe component according to the above (1) to (6), (7) a closed end where the short pipe is bent from one axial end of the hollow member toward a central axis of the exhaust pipe, and the closed pipe It is comprised from what was bent toward the axial direction other end of the said hollow member from the end, and the annular member extended in parallel with the said hollow member.

この構成により、排気管部品を備えた排気管は、中空部材の軸線方向一端部を折り曲げることで短管を容易に成形することができ、中空部材の製造コストを低減することができ、結果的に排気管の製造コストを低減することができる。  With this configuration, the exhaust pipe provided with the exhaust pipe parts can be easily formed into a short pipe by bending one end of the hollow member in the axial direction, thereby reducing the manufacturing cost of the hollow member. In addition, the manufacturing cost of the exhaust pipe can be reduced.

上記（１）ないし（７）に記載の排気管部品において、（８）前記中空部材が前記排気管の一端部に設けられ、前記短管の軸線方向一端側の断面積が軸線方向他端側の断面積よりも小さく形成されるものから構成されている。  In the exhaust pipe component according to the above (1) to (7), (8) the hollow member is provided at one end of the exhaust pipe, and a cross-sectional area of one end in the axial direction of the short pipe is the other end in the axial direction. It is comprised from what is formed smaller than the cross-sectional area of this.

この構成により、排気管部品を備えた排気管は、中空部材の内部の排気方向上流側の排気通路を下流側の排気通路よりも大きくすることができるため、短管が排気ガスの抵抗になるのを防止して、排気管内を流れる排気ガスの背圧が上昇するのを防止することができる。また、排気ガスを短管の上流側の外周部から下流側の外周部に向かって整流することができ、排気ガスの乱流が発生するのを防止して気流音が発生するのを防止することができる。  With this configuration, the exhaust pipe provided with the exhaust pipe component can make the exhaust passage upstream in the exhaust direction inside the hollow member larger than the exhaust passage downstream, so that the short pipe becomes the resistance of the exhaust gas. It is possible to prevent the back pressure of the exhaust gas flowing in the exhaust pipe from increasing. Further, the exhaust gas can be rectified from the outer peripheral portion on the upstream side of the short pipe toward the outer peripheral portion on the downstream side, thereby preventing the turbulent flow of the exhaust gas and preventing the generation of airflow noise. be able to.

上記（１）ないし（８）に記載の排気管部品において、（９）前記中空部材が前記排気管の他端部に設けられ、前記短管の軸線方向一端側の断面積が軸線方向他端側の断面積よりも大きく形成されるものから構成されている。  In the exhaust pipe component according to the above (1) to (8), (9) the hollow member is provided at the other end of the exhaust pipe, and a cross-sectional area of one end in the axial direction of the short pipe is the other end in the axial direction. It is comprised from what is formed larger than the cross-sectional area of the side.

この構成により、排気管部品を備えた排気管は、気柱共鳴の定在波の音圧分布の節と略同位置に位置する短管の軸線方向一端側の断面積を大きくすることができるため、気柱共鳴の定在波の粒子速度をより一層大きくして、排気ガスの運動エネルギーをより効果的に大きくすることができる。  With this configuration, the exhaust pipe provided with the exhaust pipe components can increase the cross-sectional area of one end in the axial direction of the short pipe positioned substantially at the same position as the node of the sound pressure distribution of the standing wave of air column resonance. Therefore, the particle velocity of the standing wave of air column resonance can be further increased, and the kinetic energy of the exhaust gas can be increased more effectively.

上記（１）ないし（９）に記載の排気管部品において、（１０）前記閉口端を構成する前記短管の底板を開閉弁から構成し、前記開閉弁は、前記短管内を流れる排気流の流量が所定流量以上のときに、前記排気流を受けて開放されるものから構成されている。  In the exhaust pipe component according to the above (1) to (9), (10) a bottom plate of the short pipe constituting the closed end is constituted by an on-off valve, and the on-off valve is configured to prevent an exhaust flow flowing in the short pipe. When the flow rate is equal to or higher than a predetermined flow rate, the exhaust flow is received and opened.

この構成により、排気管部品を備えた排気管は、排気ガスの流量が少ない内燃機関の低回転時に開閉弁を閉塞させて短管の底板を構成することができ、短管内にポテンシャルエネルギーを蓄積することができる。  With this configuration, an exhaust pipe equipped with exhaust pipe components can be configured to form a bottom plate of a short pipe by closing the on-off valve when the internal combustion engine has a low exhaust gas flow rate, and accumulates potential energy in the short pipe. can do.

また、排気ガスの流量が多いときには、開閉弁を開放させて短管を通して排気ガスを排出することができるため、内燃機関の高回転時に排気ガスの背圧が上昇するのを防止することができ、排気性能が低下するのを防止することができる。  Also, when the exhaust gas flow rate is high, the on-off valve can be opened to exhaust the exhaust gas through the short pipe, so that the back pressure of the exhaust gas can be prevented from increasing during high revolutions of the internal combustion engine. It is possible to prevent the exhaust performance from deteriorating.

上記（１）ないし（１０）に記載の排気管部品において、（１１）前記中空部材の内径が前記排気管の内径よりも拡径されたものから構成されている。  In the exhaust pipe component according to the above (1) to (10), (11) the hollow member is configured such that the inner diameter of the hollow member is larger than the inner diameter of the exhaust pipe.

この構成により、排気管部品を備えた排気管は、排気管の排気通路の断面積と中空部材の排気通路の断面積が同じになるように拡径部が拡径された場合には、排気管内のポテンシャルエネルギーを、短管内のポテンシャルエネルギーと、短管を除いた排気管内のポテンシャルエネルギーとに分散して短管を除いた排気管内のポテンシャルエネルギーのみを外部に放出することができ、音圧のピークを下げて排気騒音を低減することができる。  With this configuration, the exhaust pipe provided with the exhaust pipe parts can be used when the diameter-expanded portion is expanded so that the cross-sectional area of the exhaust passage of the exhaust pipe is equal to the cross-sectional area of the exhaust passage of the hollow member. The potential energy in the pipe is dispersed into the potential energy in the short pipe and the potential energy in the exhaust pipe excluding the short pipe, and only the potential energy in the exhaust pipe excluding the short pipe can be released to the outside. The exhaust noise can be reduced by lowering the peak.

また、排気管の単位長さ当たりの体積に対して中空部材の単位長さ当たりの体積が小さくなるように、中空部材が拡径される場合には、中空部材の内部の排気通路を絞ることができるため、排気管内のポテンシャルエネルギーを分散して音圧のピークを下げる効果に加えて、気柱共鳴の定在波の粒子速度が最大となる音圧分布の節の位置において粒子速度を上昇させることができ、排気管を擬似的に長くして、気柱共鳴周波数を管長が長い排気管と同等の気柱共鳴周波数に下げることができるとともに、音圧のピークをより一層低減できる。  In addition, when the hollow member is expanded so that the volume per unit length of the hollow member is smaller than the volume per unit length of the exhaust pipe, the exhaust passage inside the hollow member is throttled. Therefore, in addition to the effect of dispersing the potential energy in the exhaust pipe and lowering the sound pressure peak, the particle velocity is increased at the position of the node of the sound pressure distribution where the particle velocity of the standing wave of the air column resonance is maximum. In addition, the exhaust pipe can be made pseudo-long and the air column resonance frequency can be lowered to an air column resonance frequency equivalent to that of the exhaust pipe having a long tube length, and the sound pressure peak can be further reduced.

本発明に係る内燃機関の排気装置は、（１２）一端部に内燃機関から排出された排気ガスの排気方向上流側の消音器に接続される上流開口端を有するとともに、他端部に排気ガスを大気に排出するための下流開口端を有する排気管を備えた内燃機関の排気装置において、前記排気管が、上記（１）ないし（１１）の排気管部品を有するものから構成されている。  An exhaust system for an internal combustion engine according to the present invention has (12) an upstream opening connected to a silencer on the upstream side in the exhaust direction of exhaust gas discharged from the internal combustion engine at one end, and an exhaust gas at the other end In the exhaust system for an internal combustion engine provided with an exhaust pipe having a downstream opening end for discharging the exhaust gas to the atmosphere, the exhaust pipe is constituted by one having the exhaust pipe parts (1) to (11).

この構成により、排気装置は、排気管内のポテンシャルエネルギーを、短管内のポテンシャルエネルギーと、短管を除いた排気管内のポテンシャルエネルギーとに分散して、短管を除いた排気管内のポテンシャルエネルギーのみを外部に放出することができ、音圧のピークを下げて音圧レベルを低減することができる。この結果、排気騒音を低減することができる。  With this configuration, the exhaust system distributes the potential energy in the exhaust pipe into the potential energy in the short pipe and the potential energy in the exhaust pipe excluding the short pipe, and only the potential energy in the exhaust pipe excluding the short pipe is distributed. The sound pressure level can be reduced by lowering the peak of the sound pressure. As a result, exhaust noise can be reduced.

また、排気管を擬似的に長くして気柱共鳴周波数を管長が長い排気管と同等の気柱共鳴周波数に下げることができるとともに、ポテンシャルエネルギーを排気管の伸び代分だけ排気管全体に分散させて排気管の内径を擬似的に細くすることができ、気柱共鳴の音圧のピークをさらに低減して気柱共鳴の音圧レベルをさらに低減することができる。  In addition, the exhaust pipe can be made pseudo-long to lower the air column resonance frequency to the same air column resonance frequency as an exhaust pipe with a long tube length, and the potential energy is distributed over the entire exhaust pipe by the amount of the expansion of the exhaust pipe. In this way, the inner diameter of the exhaust pipe can be artificially reduced, and the sound pressure level of air column resonance can be further reduced by further reducing the peak of sound pressure of air column resonance.

この結果、排気騒音を大幅に低減することができ、排気管部品を排気管と消音器とを備えた排気装置に設けた場合に、従来用いられていたマフラを廃止するとともに排気管の一端部に設けられた消音器を小型化して排気騒音を低減することができ、排気装置の重量を低減することができるとともに、排気装置の製造コストを低減することができる。  As a result, exhaust noise can be greatly reduced, and when an exhaust pipe component is provided in an exhaust system equipped with an exhaust pipe and a silencer, the conventionally used muffler is eliminated and one end of the exhaust pipe is removed. It is possible to reduce the exhaust noise by reducing the size of the silencer provided in the exhaust device, to reduce the weight of the exhaust device, and to reduce the manufacturing cost of the exhaust device.

上記（１２）に記載の内燃機関の排気装置において、（１３）前記排気管および前記中空部材が一体成形されるものから構成されている。
この構成により、排気装置は、排気管と排気管部品を別々に製造して排気管に排気管部品を取付ける必要がないため、排気管の製造を容易に行うことができるとともに、排気管の製造コストを低減することができる。In the exhaust device for an internal combustion engine according to (12), (13) the exhaust pipe and the hollow member are integrally formed.
With this configuration, the exhaust device can manufacture the exhaust pipe easily because it is not necessary to manufacture the exhaust pipe and the exhaust pipe parts separately and attach the exhaust pipe parts to the exhaust pipe. Cost can be reduced.

本発明によれば、従来用いられていたマフラを廃止するとともに排気管の一端部に設けられた消音器を小型化して排気騒音を低減することができ、排気装置の重量を低減することができるとともに、排気装置の製造コストを低減することができる排気管部品および内燃機関の排気装置を提供することができる。  According to the present invention, the conventionally used muffler can be eliminated, the silencer provided at one end of the exhaust pipe can be downsized to reduce exhaust noise, and the weight of the exhaust device can be reduced. In addition, an exhaust pipe component and an exhaust device for an internal combustion engine that can reduce the manufacturing cost of the exhaust device can be provided.

本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第１の実施の形態を示す図であり、内燃機関の排気装置の構成図である。1 is a diagram showing a first embodiment of an exhaust pipe component and an exhaust device for an internal combustion engine according to the present invention, and is a configuration diagram of the exhaust device for the internal combustion engine. FIG.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第１の実施の形態を示す図であり、テールパイプが連結されたマフラの断面図である。It is a figure which shows 1st Embodiment of the exhaust pipe component which concerns on this invention, and the exhaust apparatus of an internal combustion engine, and is sectional drawing of the muffler with which the tail pipe was connected.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第１の実施の形態を示す図であり、テールパイプの軸線方向の正面図である。It is a figure which shows 1st Embodiment of the exhaust pipe component which concerns on this invention, and the exhaust apparatus of an internal combustion engine, and is a front view of the axial direction of a tail pipe.図３のテールパイプのＡ−Ａ方向矢視断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the tail pipe of FIG.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第１の実施の形態を示す図であり、テールパイプのパイプ本体と排気管部品との分解図である。It is a figure which shows 1st Embodiment of the exhaust pipe component which concerns on this invention, and the exhaust apparatus of an internal combustion engine, and is an exploded view of the pipe main body and exhaust pipe component of a tail pipe.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第１の実施の形態を示す図であり、テールパイプ内に発生する開口端反射による気柱共鳴の粒子速度分布の定在波を説明する図である。1 is a diagram showing a first embodiment of an exhaust pipe component and an exhaust device for an internal combustion engine according to the present invention, and describes standing waves of particle velocity distribution of air column resonance due to opening end reflection generated in a tail pipe. FIG.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第１の実施の形態を示す図であり、テールパイプ内に発生する開口端反射による気柱共鳴の音圧分布の定在波を説明する図である。1 is a diagram showing a first embodiment of an exhaust pipe component and an exhaust device for an internal combustion engine according to the present invention, and explains a standing wave of sound pressure distribution of air column resonance due to opening end reflection generated in a tail pipe. FIG.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第１の実施の形態を示す図であり、テールパイプ内に発生する音圧レベルとエンジン回転数との関係を示す図である。It is a figure which shows 1st Embodiment of the exhaust pipe component which concerns on this invention, and the exhaust apparatus of an internal combustion engine, and is a figure which shows the relationship between the sound pressure level which generate | occur | produces in a tail pipe, and an engine speed.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第１の実施の形態を示す図であり、テールパイプ内に発生する気柱共鳴のポテンシャルエネルギーを示す図である。It is a figure which shows 1st Embodiment of the exhaust pipe component which concerns on this invention, and the exhaust apparatus of an internal combustion engine, and is a figure which shows the potential energy of the air column resonance which generate | occur | produces in a tail pipe.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第１の実施の形態を示す図であり、テールパイプの下流部内に発生する気柱共鳴の粒子速度の変化を示す図である。It is a figure which shows 1st Embodiment of the exhaust pipe component which concerns on this invention, and the exhaust apparatus of an internal combustion engine, and is a figure which shows the change of the particle velocity of the air column resonance which generate | occur | produces in the downstream part of a tail pipe.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第１の実施の形態を示す図であり、テールパイプ内に発生する気柱共鳴のポテンシャルエネルギーが分散された状態を示す図である。It is a figure which shows 1st Embodiment of the exhaust pipe component which concerns on this invention, and the exhaust apparatus of an internal combustion engine, and is a figure which shows the state by which the potential energy of the air column resonance which generate | occur | produces in a tail pipe was disperse | distributed.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第１の実施の形態を示す図であり、排気管内のポテンシャルエネルギーの減少と排気管の管長が擬似的に長くなる原理を説明するためのテールパイプの力学的エネルギーの状態を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an exhaust pipe component and an internal combustion engine exhaust device according to the present invention, for explaining the principle that the potential energy in the exhaust pipe decreases and the pipe length of the exhaust pipe becomes pseudo long. It is a figure which shows the state of the mechanical energy of a tail pipe.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第１の実施の形態を示す図であり、管長が擬似的に長くなる原理を説明するための短管が設けられていないテールパイプの模式図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an exhaust pipe component and an internal combustion engine exhaust system according to the present invention, and is a schematic diagram of a tail pipe not provided with a short pipe for explaining the principle that a pipe length becomes pseudo long. FIG.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第１の実施の形態を示す図であり、管長が擬似的に長くなる原理を説明するための短管が設けられたテールパイプの模式図である。1 is a diagram showing a first embodiment of an exhaust pipe part and an exhaust device for an internal combustion engine according to the present invention, and is a schematic diagram of a tail pipe provided with a short pipe for explaining the principle that the pipe length becomes pseudo long It is.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第１の実施の形態を示す図であり、テールパイプ内に発生する一次成分の音圧レベルと周波数との関係を示す図である。It is a figure which shows 1st Embodiment of the exhaust pipe component which concerns on this invention, and the exhaust apparatus of an internal combustion engine, and is a figure which shows the relationship between the sound pressure level and frequency of the primary component which generate | occur | produce in a tail pipe.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第１の実施の形態を示す図であり、周波数別感度と周波数とを関連付けた聴感補正曲線を示す図である。It is a figure which shows 1st Embodiment of the exhaust pipe component which concerns on this invention, and the exhaust apparatus of an internal combustion engine, and is a figure which shows the audibility correction curve which linked | related the sensitivity according to frequency, and the frequency.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第１の実施の形態を示す図であり、上流部および下流部に短管を有するテールパイプを示す図である。It is a figure which shows 1st Embodiment of the exhaust pipe component which concerns on this invention, and the exhaust apparatus of an internal combustion engine, and is a figure which shows the tail pipe which has a short pipe in an upstream part and a downstream part.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第２の実施の形態を示す図であり、テールパイプの軸線方向の正面図である。It is a figure which shows 2nd Embodiment of the exhaust pipe component which concerns on this invention, and the exhaust apparatus of an internal combustion engine, and is a front view of the axial direction of a tail pipe.図１８のテールパイプのＢ−Ｂ方向矢視断面図である。It is a BB direction arrow directional cross-sectional view of the tail pipe of FIG.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第２の実施の形態を示す図であり、上流部と下流部とに短管が設けられたテールパイプの断面図である。It is a figure which shows 2nd Embodiment of the exhaust pipe component which concerns on this invention, and the exhaust apparatus of an internal combustion engine, and is sectional drawing of the tail pipe in which the short pipe was provided in the upstream part and the downstream part.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第３の実施の形態を示す図であり、テールパイプの軸線方向の正面図である。It is a figure which shows 3rd Embodiment of the exhaust pipe component which concerns on this invention, and the exhaust apparatus of an internal combustion engine, and is a front view of the axial direction of a tail pipe.図２１のテールパイプのＣ−Ｃ方向矢視断面図である。It is CC sectional view taken on the line of the tail pipe of FIG.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第４の実施の形態を示す図であり、テールパイプの軸線方向の正面図である。It is a figure which shows 4th Embodiment of the exhaust pipe component which concerns on this invention, and the exhaust apparatus of an internal combustion engine, and is a front view of the axial direction of a tail pipe.図２３のテールパイプのＤ−Ｄ方向矢視断面図である。It is DD direction sectional drawing of the tail pipe of FIG.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第５の実施の形態を示す図であり、テールパイプの軸線方向の正面図である。It is a figure which shows 5th Embodiment of the exhaust pipe component which concerns on this invention, and the exhaust apparatus of an internal combustion engine, and is a front view of the axial direction of a tail pipe.図２５のテールパイプのＥ−Ｅ方向矢視断面図である。It is EE direction arrow directional cross-sectional view of the tail pipe of FIG.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第６の実施の形態を示す図であり、テールパイプの下流部側の斜視図である。It is a figure which shows 6th Embodiment of the exhaust pipe component which concerns on this invention, and the exhaust apparatus of an internal combustion engine, and is a perspective view of the downstream part side of a tail pipe.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第６の実施の形態を示す図であり、テールパイプの軸線方向の正面図である。It is a figure which shows 6th Embodiment of the exhaust pipe component which concerns on this invention, and the exhaust apparatus of an internal combustion engine, and is a front view of the axial direction of a tail pipe.図２８のテールパイプのＦ−Ｆ方向矢視断面図である。FIG. 29 is a cross-sectional view of the tail pipe of FIG. 28 taken along the FF direction.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第７の実施の形態を示す図であり、テールパイプの下流部の斜視図である。It is a figure which shows 7th Embodiment of the exhaust pipe component which concerns on this invention, and the exhaust apparatus of an internal combustion engine, and is a perspective view of the downstream part of a tail pipe.本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第６の実施の形態を示す図であり、テールパイプの下流部側の断面図である。It is a figure which shows 6th Embodiment of the exhaust pipe component which concerns on this invention, and the exhaust apparatus of an internal combustion engine, and is sectional drawing of the downstream part side of a tail pipe.従来の内燃機関の排気装置の構成図である。It is a block diagram of the exhaust apparatus of the conventional internal combustion engine.従来のテールパイプ内に発生する開口端反射による気柱共鳴の音圧分布の定在波を説明する図である。It is a figure explaining the standing wave of the sound pressure distribution of air column resonance by the opening end reflection which generate | occur | produces in the conventional tail pipe.従来のテールパイプの音圧レベルとエンジン回転数との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the sound pressure level of the conventional tail pipe, and an engine speed.

以下、本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
図１〜図１７は、本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第１の実施の形態を示す図である。
まず、構成を説明する。
図１において、例えば、直列４気筒の内燃機関としてのエンジン２１には排気マニホールド２２が接続されており、この排気マニホールド２２には排気装置２３が接続されている。Embodiments of an exhaust pipe component and an exhaust device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIGS. 1-17 is a figure which shows 1st Embodiment of the exhaust pipe component which concerns on this invention, and the exhaust apparatus of an internal combustion engine.
First, the configuration will be described.
In FIG. 1, for example, an exhaust manifold 22 is connected to anengine 21 as an in-line four-cylinder internal combustion engine, and anexhaust device 23 is connected to the exhaust manifold 22.

なお、エンジン２１は、直列４気筒に限らず、直列３気筒または直列５気筒以上であってもよく、左右に分割されたそれぞれのバンクに３気筒以上の気筒を有するＶ型エンジンであってもよい。  Theengine 21 is not limited to the in-line four cylinders, and may be in-line three cylinders or in-line five cylinders or more, or may be a V-type engine having three or more cylinders in each bank divided into left and right. Good.

排気マニホールド２２は、エンジン２１の第１気筒から第４気筒にそれぞれ連通する排気ポートにそれぞれ接続される４つの排気枝管２２ａ（図示１つ）と、排気枝管２２ａの下流側を集合させる排気集合管２２ｂとから構成されており、エンジン２１の各気筒から排気される排気ガスが排気枝管２２ａを介して排気集合管２２ｂに導入されるようになっている。  The exhaust manifold 22 collects fourexhaust branch pipes 22a (one in the figure) connected to exhaust ports respectively communicating with the first cylinder to the fourth cylinder of theengine 21 and the downstream side of theexhaust branch pipe 22a. The exhaust pipe exhausted from each cylinder of theengine 21 is introduced into the exhaustcollective pipe 22b via theexhaust branch pipe 22a.

排気装置２３は、触媒コンバータ２４、円筒状のフロントパイプ２５、円筒状のセンターパイプ２６、消音器としてのマフラ２７および円筒状のテールパイプ２８を備えており、この排気装置２３は、車体の床下に弾性的に垂下されるようにしてエンジン２１の排気ガスの排気方向下流側に設置されている。
なお、上流とは排気ガスの排気方向の上流を示し、下流とは排気ガスの排気方向の下流を示すものである。Theexhaust device 23 includes acatalytic converter 24, a cylindrical front pipe 25, acylindrical center pipe 26, amuffler 27 as a silencer, and acylindrical tail pipe 28. Theexhaust device 23 is elastic under the floor of the vehicle body. It is installed on the downstream side in the exhaust direction of the exhaust gas of theengine 21 so as to be suspended.
The upstream indicates the upstream in the exhaust direction of the exhaust gas, and the downstream indicates the downstream in the exhaust direction of the exhaust gas.

触媒コンバータ２４の上流端は、排気集合管２２ｂの下流端に接続されており、触媒コンバータ２４の下流端は、フロントパイプ２５に接続されている。この触媒コンバータ２４は、ハニカム基材または粒状の活性アルミナ製担体に白金、パラジウム等の触媒を付着させたものが本体ケースに収納されたものから構成され、ＮＯｘの還元やＣＯ、ＨＣの酸化を行うようになっている。  The upstream end of thecatalytic converter 24 is connected to the downstream end of theexhaust collecting pipe 22 b, and the downstream end of thecatalytic converter 24 is connected to the front pipe 25. Thiscatalytic converter 24 is composed of a honeycomb base or a granular activated alumina support to which a catalyst such as platinum or palladium is attached, which is housed in a main body case, and performs reduction of NOx and oxidation of CO and HC. To do.

また、フロントパイプ２５の下流端にはセンターパイプ２６の上流端が接続されており、センターパイプ２６の下流側は、排気音の消音を行うマフラ２７に接続されている。  Further, the upstream end of thecenter pipe 26 is connected to the downstream end of the front pipe 25, and the downstream side of thecenter pipe 26 is connected to amuffler 27 that silences the exhaust sound.

図２において、マフラ２７は、中空筒状に形成されたアウタシェル３１と、アウタシェル３１の両端を閉塞するエンドプレート３２、３３とを備えている。
アウタシェル３１内には仕切板３４が設けられており、この仕切板３４によってアウタシェル３１内は、排気ガスを拡張して消音するための拡張室３５およびヘルムホルツ共鳴によって特定の周波数の排気音を消音するための共鳴室３６に区画されている。In FIG. 2, themuffler 27 includes anouter shell 31 formed in a hollow cylindrical shape, andend plates 32 and 33 that close both ends of theouter shell 31.
Apartition plate 34 is provided in theouter shell 31, and thepartition plate 34 silences exhaust sound of a specific frequency in theouter shell 31 by expanding the exhaust gas and silencing it by Helmholtz resonance. It is partitioned into aresonance chamber 36 for the purpose.

また、エンドプレート３２と仕切板３４にはそれぞれ挿通孔３２ａ、３４ａが形成されており、この挿通孔３２ａ、３４ａにはセンターパイプ２６の下流側（以下、センターパイプ２６の下流側をインレットパイプ部２６Ａという）が挿通されている。  Theend plate 32 and thepartition plate 34 haveinsertion holes 32a and 34a, respectively. The insertion holes 32a and 34a have a downstream side of the center pipe 26 (hereinafter, the downstream side of thecenter pipe 26 is referred to as aninlet pipe portion 26A). ) Is inserted.

このインレットパイプ部２６Ａは、拡張室３５および共鳴室３６に収納されるようにしてエンドプレート３２および仕切板３４に支持されており、下流開口端２６ｂが共鳴室３６に開口している。  Theinlet pipe portion 26 </ b> A is supported by theend plate 32 and thepartition plate 34 so as to be accommodated in theexpansion chamber 35 and theresonance chamber 36, and the downstream openingend 26 b is open to theresonance chamber 36.

また、インレットパイプ部２６Ａにはインレットパイプ部２６Ａの軸線方向（排気ガスの排気方向）および周方向に複数の小孔２６ａが形成されており、インレットパイプ部２６Ａの内部と拡張室３５とは、小孔２６ａを介して連通している。  Theinlet pipe portion 26A is formed with a plurality ofsmall holes 26a in the axial direction (exhaust gas exhaust direction) and the circumferential direction of theinlet pipe portion 26A. The inside of theinlet pipe portion 26A and theexpansion chamber 35 are: Thesmall hole 26a communicates.

したがって、センターパイプ２６のインレットパイプ部２６Ａを通してマフラ２７に導入される排気ガスは、小孔２６ａを介して拡張室３５に導入されるとともに、インレットパイプ部２６Ａの下流開口端２６ｂから共鳴室３６に導入される。  Therefore, the exhaust gas introduced into themuffler 27 through theinlet pipe portion 26A of thecenter pipe 26 is introduced into theexpansion chamber 35 through thesmall hole 26a, and is introduced into theresonance chamber 36 from the downstream openingend 26b of theinlet pipe portion 26A. Is done.

そして、共鳴室３６に導入される排気ガスは、ヘルムホルツ共鳴によって特定の周波数の排気音が消音される。具体的には、共鳴室３６は、共鳴室３６の容積を大きくしたり、共鳴室３６内に突出するセンターパイプ２６の突出長さを長くすることにより、共鳴周波数を低周波数側にチューニングすることができ、共鳴室３６の容積を小さくしたり、共鳴室３６内に突出するセンターパイプ２６の突出部分の長さを短くすることにより、共鳴周波数を高周波数側にチューニングすることができるようになっている。  The exhaust gas introduced into theresonance chamber 36 is silenced by a specific frequency due to Helmholtz resonance. Specifically, theresonance chamber 36 can be tuned to a low frequency side by increasing the volume of theresonance chamber 36 or increasing the protruding length of thecenter pipe 26 protruding into theresonance chamber 36. The resonance frequency can be tuned to the high frequency side by reducing the volume of theresonance chamber 36 or shortening the length of the protruding portion of thecenter pipe 26 protruding into theresonance chamber 36. .

また、仕切板３４とエンドプレート３３にはそれぞれ挿通孔３４ｂ、３３ａが形成されており、この挿通孔３４ｂ、３３ａにはテールパイプ２８の上流部（一端部）２８Ａが挿通されている。  Further, insertion holes 34b and 33a are formed in thepartition plate 34 and theend plate 33, respectively, and an upstream portion (one end portion) 28A of thetail pipe 28 is inserted into the insertion holes 34b and 33a.

テールパイプ２８の上流部２８Ａの上流端には上流開口端２８ａが設けられており、テールパイプ２８の上流部２８Ａは、上流開口端２８ａが拡張室３５に開口するようにして挿通孔３４ｂ、３３ａに挿通されることにより、マフラ２７に接続されている。  An upstream openingend 28 a is provided at the upstream end of theupstream portion 28 A of thetail pipe 28, and theupstream portion 28 A of thetail pipe 28 is inserted into the insertion holes 34 b and 33 a so that the upstream openingend 28 a opens into theexpansion chamber 35. Is connected to themuffler 27.

また、テールパイプ２８の下流部（他端部）２８Ｂの下流端には下流開口端２８ｂが形成されており、この下流開口端２８ｂは、大気に連通している。このため、マフラ２７の拡張室３５からテールパイプ２８の上流開口端２８ａに導入された排気ガスは、テールパイプ２８を通して下流開口端２８ｂから大気に排出される。  A downstream openingend 28b is formed at the downstream end of the downstream portion (other end portion) 28B of thetail pipe 28, and the downstream openingend 28b communicates with the atmosphere. For this reason, the exhaust gas introduced from theexpansion chamber 35 of themuffler 27 to the upstream openingend 28a of thetail pipe 28 is discharged to the atmosphere from the downstream openingend 28b through thetail pipe 28.

すなわち、本実施の形態のテールパイプ２８は、上流部２８Ａにエンジン２１から排出された排気ガスの排気方向上流側のマフラ２７に接続される上流開口端２８ａを有するとともに、下流部２８Ｂに排気ガスを大気に排出するための下流開口端２８ｂを有している。  That is, thetail pipe 28 of the present embodiment has anupstream opening end 28a connected to themuffler 27 on the upstream side in the exhaust direction of the exhaust gas discharged from theengine 21 in theupstream portion 28A, and the exhaust gas in thedownstream portion 28B. Has adownstream opening end 28b for discharging the air to the atmosphere.

ここで、テールパイプ２８の上流部２８Ａおよび下流部２８Ｂは、上流開口端２８ａおよび下流開口端２８ｂを含んで所定の長さを有するテールパイプ２８の上流側と下流側の部分を示す。  Here, theupstream portion 28A and thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 indicate upstream and downstream portions of thetail pipe 28 having a predetermined length including the upstream openingend 28a and the downstream openingend 28b.

また、図３〜図５に示すように、テールパイプ２８は、パイプ本体４０と排気管部品４１とを備えており、このパイプ本体４０と排気管部品４１とが一体化されたものから構成されている。すなわち、排気管部品４１は、テールパイプ２８の一部であるテールパイプ２８の下流部２８Ｂを構成している。
排気管部品４１は、中空部材４２と、短管４３と、中空部材４２と短管４３の間に介装されたブラケット４４ａ、４４ｂとから構成されている。As shown in FIGS. 3 to 5, thetail pipe 28 includes apipe body 40 and anexhaust pipe part 41. Thepipe body 40 and theexhaust pipe part 41 are integrated with each other. ing. That is, theexhaust pipe component 41 constitutes adownstream portion 28 </ b> B of thetail pipe 28 that is a part of thetail pipe 28.
Theexhaust pipe component 41 includes ahollow member 42, ashort pipe 43, andbrackets 44 a and 44 b interposed between thehollow member 42 and theshort pipe 43.

中空部材４２の上流開口端（中空部材の軸線方向他端）４２ａは、パイプ本体４０の外径よりも大径の内径を有する拡径部を構成しており、この上流開口端４２ａがパイプ本体４０の下流端４０ａの外周部に溶接等によって固定されることで中空部材４２がパイプ本体４０に固定される。  The upstream opening end (the other axial end of the hollow member) 42a of thehollow member 42 forms a diameter-expanded portion having an inner diameter larger than the outer diameter of thepipe body 40, and the upstream openingend 42a is the pipe body. Thehollow member 42 is fixed to thepipe body 40 by being fixed to the outer peripheral portion of thedownstream end 40a of the 40 by welding or the like.

すなわち、本実施の形態の中空部材４２は、パイプ本体４０の軸線方向に連接されている。なお、中空部材４２をパイプ本体４０に取付ける方法としては、溶接以外にボルト等を用いてもよい。また、中空部材４２は、パイプ本体４０の内径と同一の内径を有しており、テールパイプ２８は、軸線方向に亘って同一の内径を有している。  That is, thehollow member 42 of the present embodiment is connected in the axial direction of thepipe body 40. In addition, as a method of attaching thehollow member 42 to thepipe body 40, bolts or the like may be used in addition to welding. Thehollow member 42 has the same inner diameter as the inner diameter of thepipe body 40, and thetail pipe 28 has the same inner diameter in the axial direction.

また、短管４３の外周部は、板状のブラケット４４ａ、４４ｂの内周部に溶接等によって固定されており、このブラケット４４ａ、４４ｂの外周部は、中空部材４２の内周部に溶接等によって固定されている。このため、短管４３は、ブラケット４４ａ、４４ｂを介して中空部材４２に取付けられている。  The outer periphery of theshort tube 43 is fixed to the inner periphery of the plate-like brackets 44 a and 44 b by welding or the like, and the outer periphery of thebrackets 44 a and 44 b is welded to the inner periphery of thehollow member 42 or the like. It is fixed by. For this reason, theshort pipe 43 is attached to thehollow member 42 viabrackets 44a and 44b.

また、短管４３は、軸線方向他端を構成する上流端に開口端４３ａを有するとともに、軸線方向一端を構成する下流端に閉口端である底板４３ｂを有しており、有底筒状に形成されている。  Theshort pipe 43 has anopen end 43a at the upstream end constituting the other end in the axial direction, and abottom plate 43b which is a closed end at the downstream end constituting the one end in the axial direction. Is formed.

また、短管４３の断面積は、軸線方向に亘って均一になっており、短管４３の軸線方向中心軸は、テールパイプ２８の軸線方向中心軸と同一の中心軸となるようにテールパイプ２８の中心軸線上に設置されている。  Further, the cross-sectional area of theshort pipe 43 is uniform in the axial direction, and the tail pipe is such that the central axis in the axial direction of theshort pipe 43 is the same central axis as the central axis in the axial direction of thetail pipe 28. It is installed on 28 central axes.

本実施の形態の排気管部品４１は、パイプ本体４０に取付けられてパイプ本体４０と共にテールパイプ２８を構成するため、中空部材４２の下流開口端（軸線方向他端）４２ｂがテールパイプ２８の下流開口端２８ｂを構成するようになっている。  Since theexhaust pipe component 41 of the present embodiment is attached to thepipe body 40 and constitutes thetail pipe 28 together with thepipe body 40, the downstream opening end (the other end in the axial direction) 42b of thehollow member 42 is downstream of thetail pipe 28. The openingend 28b is configured.

また、短管４３の底板４３ｂは、中空部材４２の下流開口端（中空部材４２の軸線方向一端）であるテールパイプ２８の下流開口端２８ｂと同一面上に位置しており、短管４３の開口端４３ａは、底板４３ｂからパイプ本体４０側に向かって所定の長さで延在している。  Thebottom plate 43b of theshort pipe 43 is located on the same plane as the downstreamopen end 28b of thetail pipe 28, which is the downstream open end of the hollow member 42 (one axial end of the hollow member 42). Theopen end 43a extends from thebottom plate 43b toward thepipe body 40 side by a predetermined length.

本実施の形態では、短管４３の底板４３ｂが、テールパイプ２８の下流開口端２８ｂと同一面上に位置しているため、短管４３の底板４３ｂがテールパイプ２８内で発生する気柱共鳴の音圧分布の定在波の節に位置している。なお、短管４３の底板４３ｂは、気柱共鳴の音圧分布の定在波の節から、上流側または下流側に若干量だけずれていてもよい。  In the present embodiment, since thebottom plate 43b of theshort pipe 43 is located on the same plane as the downstream openingend 28b of thetail pipe 28, air column resonance is generated in thetail pipe 28 by thebottom plate 43b of theshort pipe 43. It is located in the standing wave section of the sound pressure distribution. Note that thebottom plate 43b of theshort tube 43 may be slightly shifted from the node of the standing wave of the sound pressure distribution of the air column resonance to the upstream side or the downstream side.

ここで、テールパイプ２８内に発生する気柱共鳴の定在波は、テールパイプ２８の管長Ｌと定在波の波長λとが特定の関係にあるとき、振幅が著しく大きくなり、気柱共鳴が生じる。この気柱共鳴は、テールパイプ２８の管長Ｌを半波長とした周波数を基本として、その半波長の自然数倍の波長の気柱共鳴が発生して音圧が増大する。  Here, the standing wave of the air column resonance generated in thetail pipe 28 has a remarkably large amplitude when the tube length L of thetail pipe 28 and the wavelength λ of the standing wave have a specific relationship, and the air column resonance. Occurs. This air column resonance is based on a frequency where the length L of thetail pipe 28 is a half wavelength, and an air column resonance having a wavelength that is a natural number multiple of the half wavelength is generated to increase the sound pressure.

具体的には、図６にテールパイプ２８内で発生する気柱共鳴の定在波の粒子速度分布を示すように、基本振動（一次成分）の気柱共鳴の波長λ１は、テールパイプ２８の管長Ｌの略２倍となり、二次成分の気柱共鳴の波長λ２は、管長Ｌの略１倍となる。  Specifically, as shown in FIG. 6 showing the particle velocity distribution of the standing wave of air column resonance generated in thetail pipe 28, the wavelength λ1 of the air column resonance of the fundamental vibration (primary component) is The tube length L is approximately twice, and the wavelength λ2 of air column resonance of the secondary component is approximately 1 time of the tube length L.

図６から明らかなように、それぞれの定在波は、テールパイプ２８の上流開口端２８ａおよび下流開口端２８ｂが粒子速度の腹となり、この粒子速度は、上流開口端２８ａおよび下流開口端２８ｂで最大となる。  As is clear from FIG. 6, each standing wave has antinodes of the particle velocity at the upstream openingend 28a and the downstream openingend 28b of thetail pipe 28. The particle velocity is increased at the upstream openingend 28a and the downstream openingend 28b. Maximum.

また、一次成分および二次成分の気柱共鳴の定在波の音圧分布は、図７に示すように、粒子速度分布の腹と節とがそれぞれ逆となってテールパイプ２８の上流開口端２８ａおよび下流開口端２８ｂが音圧分布の節となり、音圧は、上流開口端２８ａおよび下流開口端２８ｂで最小となる。  Further, as shown in FIG. 7, the sound pressure distribution of the standing wave of the air column resonance of the primary component and the secondary component is such that the antinodes and nodes of the particle velocity distribution are reversed, and the upstream opening end of thetail pipe 28 is reversed. 28a and the downstream openingend 28b become nodes of the sound pressure distribution, and the sound pressure is minimized at the upstream openingend 28a and the downstream openingend 28b.

また、短管４３は、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λｍ（但し、ｍは、次数）以下の長さに設定されている。本実施の形態では、短管４３がテールパイプ２８の下流部２８Ｂに設けられており、図６に示すように、λ１＝２Ｌであるため、短管４３の長さは、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４の長さに設定されている。
なお、短管４３は、気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λｍ以下の長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４以下の長さに設定してもよい。Further, theshort tube 43 is set to a length of 1/8 · λm (where m is the order) or less with respect to the wavelength λ of the air column resonance standing wave generated in thetail pipe 28. In the present embodiment, theshort pipe 43 is provided in thedownstream portion 28B of thetail pipe 28, and as shown in FIG. 6, λ1 = 2L. Therefore, the length of theshort pipe 43 is the pipe length of thetail pipe 28. The length is set to 1/4 of L.
Theshort tube 43 is set to have a length of 1/8 · λm or less with respect to the wavelength λ of the air column resonance standing wave, that is, a length of 1/4 or less of the tube length L of thetail pipe 28. Also good.

また、本実施の形態では、同一の内径を有する直管のテールパイプ２８の下流部２８Ｂに軸線方向に沿ってテールパイプ２８の管長Ｌの１／４の長さで延在する短管４３が設けられるため、テールパイプ２８の排気通路４５の単位長さ当たりの体積に対して下流部２８Ｂの排気通路４５ａの単位長さ当たりの体積が小さくなるように、短管４３と下流部２８Ｂの間の排気通路４５の体積が小さくなっている。  In the present embodiment, ashort pipe 43 extending in the axial direction in thedownstream portion 28B of the straightpipe tail pipe 28 having the same inner diameter is ¼ of the pipe length L of thetail pipe 28. Therefore, the volume per unit length of theexhaust passage 45a of thedownstream portion 28B is smaller than the volume per unit length of theexhaust passage 45 of thetail pipe 28, so that the space between theshort pipe 43 and thedownstream portion 28B is small. The volume of theexhaust passage 45 is reduced.

このため、図６、図７に示すように、気柱共鳴の定在波の音圧分布の節において気柱共鳴の粒子速度が最大となることを利用して、テールパイプ２８の下流部２８Ｂの単位長さ当たり体積を小さくすることにより、テールパイプ２８の下流部２８Ｂの気柱共鳴の粒子速度を上昇させることができる。  Therefore, as shown in FIGS. 6 and 7, thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 is utilized by utilizing the fact that the particle velocity of the air column resonance is maximized at the node of the sound pressure distribution of the standing wave of the air column resonance. By reducing the volume per unit length, the particle velocity of air column resonance in thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 can be increased.

また、短管４３は、短管４３が取付けられていない状態のテールパイプ２８の排気通路４５の体積に対して、短管４３をテールパイプ２８に取付けたときのテールパイプ２８の排気通路４５の体積の減少量が２．５％以上となるような大きさに設定されている。
なお、本実施の形態では、テールパイプ２８の下流部２８Ｂにブラケット４４ａ、４４ｂを設けているが、ブラケット４４ａ、４４ｂは板状であるため、ブラケット４４ａ、４４ｂの断面積は、短管４３の断面積よりも小さい。このため、排気通路４５の体積の減少量は、短管４３の断面積に大きく依存される。Further, theshort pipe 43 has a volume of theexhaust passage 45 of thetail pipe 28 when theshort pipe 43 is attached to thetail pipe 28 with respect to the volume of theexhaust passage 45 of thetail pipe 28 where theshort pipe 43 is not attached. The volume is set such that the volume reduction amount is 2.5% or more.
In the present embodiment, thebrackets 44a and 44b are provided in thedownstream portion 28B of thetail pipe 28. However, since thebrackets 44a and 44b are plate-shaped, the cross-sectional area of thebrackets 44a and 44b is the same as that of theshort pipe 43. It is smaller than the cross-sectional area. For this reason, the amount by which the volume of theexhaust passage 45 is reduced greatly depends on the cross-sectional area of theshort pipe 43.

なお、この短管４３の大きさとは、短管４３を中実軸と見なした場合の短管４３の体積を表し、短管４３が取付けられていない状態のテールパイプ２８の排気通路４５の体積に対して、短管４３の体積は、２．５％以上となる。  The size of theshort pipe 43 represents the volume of theshort pipe 43 when theshort pipe 43 is regarded as a solid axis, and theexhaust pipe 45 of thetail pipe 28 in a state where theshort pipe 43 is not attached. The volume of theshort tube 43 is 2.5% or more with respect to the volume.

ここで、排気通路４５は、テールパイプ２８、すなわち、パイプ本体４０と中空部材４２とによって囲まれる空間の全てであり、排気通路４５の中で短管４３の外周部と中空部材４２とによって囲まれる空間が排気通路４５ａを構成している。  Here, theexhaust passage 45 is the entire space surrounded by thetail pipe 28, that is, thepipe body 40 and thehollow member 42, and is surrounded by the outer peripheral portion of theshort pipe 43 and thehollow member 42 in theexhaust passage 45. This space constitutes anexhaust passage 45a.

次に、作用を説明する。
エンジン２１の運転時にエンジン２１の各気筒から排気される排気ガスは、排気マニホールド２２から触媒コンバータ２４に導入され、触媒コンバータ２４によってＮＯｘの還元やＣＯ、ＨＣの酸化が行われる。Next, the operation will be described.
Exhaust gas exhausted from each cylinder of theengine 21 during operation of theengine 21 is introduced from the exhaust manifold 22 to thecatalytic converter 24, where thecatalytic converter 24 reduces NOx and oxidizes CO and HC.

触媒コンバータ２４から排気される排気ガスは、フロントパイプ２５およびセンターパイプ２６を通してマフラ２７に導入される。マフラ２７に導入される排気ガスは、インレットパイプ部２６Ａの小孔２６ａを介して拡張室３５に導入されるとともに、インレットパイプ部２６Ａの下流開口端２６ｂから共鳴室３６に導入され、共鳴室３６に導入される排気ガスは、ヘルムホルツ共鳴によって特定の周波数の排気音が消音される。  Exhaust gas exhausted from thecatalytic converter 24 is introduced into themuffler 27 through the front pipe 25 and thecenter pipe 26. The exhaust gas introduced into themuffler 27 is introduced into theexpansion chamber 35 through thesmall hole 26a of theinlet pipe portion 26A, and is introduced into theresonance chamber 36 from the downstream openingend 26b of theinlet pipe portion 26A. In the exhaust gas introduced into the exhaust gas, the exhaust sound of a specific frequency is silenced by Helmholtz resonance.

拡張室３５に導入された排気ガスは、テールパイプ２８の上流開口端２８ａを通してテールパイプ２８内に導入された後、テールパイプ２８の下流開口端２８ｂを通して大気に排出される。  The exhaust gas introduced into theexpansion chamber 35 is introduced into thetail pipe 28 through the upstream openingend 28 a of thetail pipe 28, and then discharged to the atmosphere through the downstream openingend 28 b of thetail pipe 28.

また、エンジン２１の運転時にテールパイプ２８に導入される排気ガスの排気音は、エンジン２１の回転数に応じて変化する排気脈動の入射波であり、この入射波は、エンジン２１の回転数が増大するにつれて周波数が大きくなるものである。  Further, the exhaust sound of the exhaust gas introduced into thetail pipe 28 during operation of theengine 21 is an incident wave of exhaust pulsation that changes according to the rotational speed of theengine 21, and this incident wave corresponds to the rotational speed of theengine 21. As the frequency increases, the frequency increases.

エンジン２１の運転時の排気脈動による入射波がテールパイプ２８に導入されると、この入射波がテールパイプ２８の下流開口端２８ｂで、所謂、開口端反射する。この反射波は、入射波と同じ位相で入射波と逆向きとなる。また、この反射波は、再び上流開口端２８ａでこの反射波と同位相で逆向きに開口端反射を行う。この反射波が今度は入射波となり、上流開口端２８ａで反射波となる。  When an incident wave due to exhaust pulsation during operation of theengine 21 is introduced into thetail pipe 28, the incident wave is reflected at the downstream openingend 28 b of thetail pipe 28 so-called as an opening end. This reflected wave has the same phase as the incident wave and is opposite to the incident wave. Further, this reflected wave is again reflected at the upstream openingend 28a in the opposite direction with the same phase as this reflected wave. This reflected wave then becomes an incident wave and becomes a reflected wave at the upstream openingend 28a.

開口端反射が起こる理由としては、テールパイプ２８内を流れる排気ガスの圧力は高く、テールパイプ２８の下流開口端２８ｂの外側は圧力が低いため、入射波が勢いよく大気に飛び出すことで下流開口端２８ｂ内の排気ガスの圧力が低くなり、この低圧部がテールパイプ２８を上流開口端２８ａに向かって進行し始めるからである。  The reason for the reflection at the opening end is that the pressure of the exhaust gas flowing in thetail pipe 28 is high and the pressure outside the downstream openingend 28b of thetail pipe 28 is low. This is because the pressure of the exhaust gas in theend 28b is lowered, and the low pressure portion starts to advance through thetail pipe 28 toward the upstream openingend 28a.

したがって、反射波は、入射波と同位相で逆向きとなるのである。また、上流開口端２８ａ側で反射波が発生する理由も下流開口端２８ｂで反射波が発生する理由と同様である。  Therefore, the reflected wave has the same phase as the incident wave and reverse direction. The reason why the reflected wave is generated on the upstream openingend 28a side is the same as the reason why the reflected wave is generated on the downstream openingend 28b.

そして、下流開口端２８ｂに向かう入射波と下流開口端２８ｂと逆向きの反射とが干渉することで、図６に示すように、テールパイプ２８の上流開口端２８ａおよび下流開口端２８ｂにおいて粒子速度が最大となるような定在波ができる。  Then, the incident wave traveling toward the downstream openingend 28b interferes with the reflection opposite to the downstream openingend 28b, so that the particle velocity at the upstream openingend 28a and the downstream openingend 28b of thetail pipe 28 as shown in FIG. A standing wave that maximizes is possible.

また、この定在波は、テールパイプ２８の管長Ｌと定在波の波長λとが特定の関係にあるとき、振幅が著しく大きくなり、気柱共鳴が生じる。この気柱共鳴は、テールパイプ２８の管長Ｌを半波長とした周波数を基本として、その半波長の自然数倍の波長の気柱共鳴が発生して音圧が増大する。  Further, when the standingwave 28 has a specific relationship between the length L of thetail pipe 28 and the wavelength λ of the standing wave, the standing wave has an extremely large amplitude and air column resonance occurs. This air column resonance is based on a frequency where the length L of thetail pipe 28 is a half wavelength, and an air column resonance having a wavelength that is a natural number multiple of the half wavelength is generated to increase the sound pressure.

ここで、音速をｃ、テールパイプ２８の長さをＬ、次数をｍとしたときのテールパイプ２８の気柱共鳴周波数ｆｍは、
ｆｍ＝（ｃ／２Ｌ）・ｍ............（２）
で表される。Here, the air column resonance frequency fm of thetail pipe 28 when the speed of sound is c, the length of thetail pipe 28 is L, and the order is m is
fm = (c / 2L) · m (2)
It is represented by

また、図８に示すように、エンジン２１の排気脈動の周波数は、エンジン２１の回転数が増大するのに伴って増大するようになっており、エンジン２１の回転数に対応した気柱共鳴による排気音の一次成分ｆ１と二次成分ｆ２とで排気音の音圧レベル（ｄＢ）が高くなる。  Further, as shown in FIG. 8, the frequency of the exhaust pulsation of theengine 21 increases as the rotational speed of theengine 21 increases, and is due to air column resonance corresponding to the rotational speed of theengine 21. The sound pressure level (dB) of the exhaust sound is increased by the primary component f1 and the secondary component f2 of the exhaust sound.

したがって、管長が長いテールパイプ２８（例えば、テールパイプ２８の管長が１．５ｍ以上）を用いる場合には、エンジン２１の回転数が低い常用回転域（２０００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍ）で気柱共鳴が発生してしまうことがある。  Therefore, when thetail pipe 28 having a long pipe length (for example, the pipe length of thetail pipe 28 is 1.5 m or more) is used, air column resonance occurs in the normal rotation range (2000 rpm to 5000 rpm) where the rotation speed of theengine 21 is low. May end up.

特に、気柱共鳴の一次成分ｆ１の音圧のピーク（音圧分布の腹の幅）は、二次成分ｆ２の音圧のピークよりも大きいため、常用回転域でこもり音と呼ばれる不快な騒音が発生してしまい、排気騒音の悪化の原因となり、運転者に不快感を与えてしまうことになる。  In particular, since the peak of the sound pressure of the primary component f1 of the air column resonance (the width of the antinode of the sound pressure distribution) is larger than the peak of the sound pressure of the secondary component f2, the unpleasant noise called a booming sound in the normal rotation range. Will occur, causing exhaust noise to become worse and discomforting the driver.

そこで、本実施の形態は、エンジン２１の常用回転域において気柱共鳴周波数の一次成分ｆ１および二次成分ｆ２の気柱共鳴の音圧のレベルを低減し、排気騒音を低減して運転者に不快感を与えるのを防止するようにした。  Therefore, the present embodiment reduces the level of sound pressure of air column resonance of the primary component f1 and the secondary component f2 of the air column resonance frequency in the normal rotation region of theengine 21, thereby reducing the exhaust noise to the driver. Preventing discomfort.

まず、気柱共鳴の音圧レベルを低減することができる理由を説明する。
短管４３が設けられていないテールパイプ２８内に気柱共鳴が発生しているときの気柱共鳴の定在波の一次成分ｆ１の音圧分布を図９に示すと、テールパイプ２８の上流開口端２８ａおよび下流開口端２８ｂが気柱共鳴の定在波の音圧分布の節となるため、上流開口端２８ａおよび下流開口端２８ｂにおいて、気柱共鳴の定在波の音圧が最小となる。また、中央部が気柱共鳴の定在波の音圧分布の腹となるため、中央部において、気柱共鳴の定在波の音圧がピークＰ１となる。First, the reason why the sound pressure level of air column resonance can be reduced will be described.
The sound pressure distribution of the primary component f1 of the standing wave of air column resonance when air column resonance is generated in thetail pipe 28 where theshort pipe 43 is not provided is shown in FIG. Since theopen end 28a and the downstreamopen end 28b serve as nodes of the sound pressure distribution of the standing wave of the air column resonance, the sound pressure of the standing wave of the air column resonance is minimized at the upstreamopen end 28a and the downstreamopen end 28b. Become. Further, since the central part is the antinode of the sound pressure distribution of the standing wave of the air column resonance, the sound pressure of the standing wave of the air column resonance becomes the peak P1 in the central part.

また、テールパイプ２８内に気柱共鳴が発生しているときの気柱共鳴の一次成分ｆ１の定在波の粒子速度分布を図１０に示すと、テールパイプ２８の上流開口端２８ａおよび下流開口端２８ｂが気柱共鳴の定在波の流速度分布の腹となるため、上流開口端２８ａおよび下流開口端２８ｂで定在波の粒子速度が最大となる。また、中央部が気柱共鳴の定在波の粒子速度分布の節となるため、中央部では粒子が移動しない。  Moreover, when the particle velocity distribution of the standing wave of the primary component f1 of the air column resonance when the air column resonance is generated in thetail pipe 28 is shown in FIG. 10, the upstream openingend 28a and the downstream opening of thetail pipe 28 are shown. Since theend 28b becomes an antinode of the flow velocity distribution of the standing wave of air column resonance, the particle velocity of the standing wave becomes maximum at the upstream openingend 28a and the downstream openingend 28b. Further, since the central part becomes a node of the particle velocity distribution of the standing wave of air column resonance, the particles do not move in the central part.

本実施の形態では、テールパイプ２８の下流部２８Ｂの内部に、開口端４３ａと閉口端である底板４３ｂを有する有底筒状の短管４３を設け、この底板４３ｂを、テールパイプ２８内で発生する気柱共鳴の定在波の音圧分布の節に位置させたので、気柱共鳴の発生時に、定在波の粒子速度が最大となる音圧分布の節の位置において、テールパイプ２８内の気柱共鳴が有するポテンシャルエネルギーを短管４３に内に蓄積することができる。  In the present embodiment, a bottomed cylindricalshort tube 43 having anopen end 43a and abottom plate 43b which is a closed end is provided inside thedownstream portion 28B of thetail pipe 28, and thebottom plate 43b is provided inside thetail pipe 28. Since it is located at the node of the sound pressure distribution of the standing wave of the generated air column resonance, at the position of the node of the sound pressure distribution at which the particle velocity of the standing wave becomes maximum when the air column resonance occurs, thetail pipe 28 The potential energy possessed by the air column resonance can be stored in theshort tube 43.

すなわち、気柱共鳴が発生する系が有する力学的エネルギーは、運動エネルギーとポテンシャルエネルギー（排気ガスの質量）の和で表され、力学的エネルギーは、保存されることが知られている。  That is, it is known that the mechanical energy possessed by the system in which air column resonance occurs is represented by the sum of kinetic energy and potential energy (exhaust gas mass), and the mechanical energy is preserved.

このポテンシャルエネルギーについて考察する。
音圧分布の節の位置は、音圧が最小となる反面、粒子速度が最大となるので、テールパイプ２８内の気柱共鳴が有するポテンシャルエネルギーは、図１１に示すように、音圧が低い位置に設けられた短管４３内に蓄積され、底板４３ｂ側の音圧が開口端４３ａ側の音圧に比べて高いモードとなるポテンシャルエネルギーＡ１となり、このポテンシャルエネルギーＡ１は、外部に放出されない。Consider this potential energy.
The position of the nodes of the sound pressure distribution has the lowest sound pressure but the highest particle velocity. Therefore, the potential energy of the air column resonance in thetail pipe 28 has a low sound pressure as shown in FIG. The potential energy A1 is accumulated in theshort pipe 43 provided at the position, and the sound pressure on thebottom plate 43b side becomes a higher mode than the sound pressure on the openingend 43a side, and this potential energy A1 is not released to the outside.

この短管４３内に蓄積されるポテンシャルエネルギーＡ１は、テールパイプ内の排気ガスが持つポテンシャルエネルギーによって行われるため、系としては、ポテンシャルエネルギーの変化が生じないが、力学的エネルギーの保存則により、図９に示すテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡは、短管４３内のポテンシャルエネルギーＡ１と、短管４３を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２とに分散されて、短管４３を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２のみが外部に放出されることになる。  Since the potential energy A1 accumulated in theshort pipe 43 is determined by the potential energy of the exhaust gas in the tail pipe, the system does not change the potential energy, but due to the conservation law of mechanical energy, The potential energy A in thetail pipe 28 shown in FIG. 9 is dispersed into the potential energy A1 in theshort pipe 43 and the potential energy A2 in thetail pipe 28 excluding theshort pipe 43, and theshort pipe 43 is excluded. Only the potential energy A2 in thetail pipe 28 is released to the outside.

すなわち、図１２に示すように、テールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡから短管４３内のポテンシャルエネルギーＡ１（ハッチングで示す）を差し引いた残りのポテンシャルエネルギーＡ２（ハッチングで示す）がテールパイプ２８から外部に放出される。  That is, as shown in FIG. 12, the remaining potential energy A2 (indicated by hatching) obtained by subtracting the potential energy A1 (indicated by hatching) in theshort pipe 43 from the potential energy A in thetail pipe 28 is external from thetail pipe 28. To be released.

気柱共鳴による音圧レベルは、ポテンシャルエネルギーによって決まるため、ポテンシャルエネルギーを少なくすることにより、すなわち、テールパイプ２８のポテンシャルエネルギーをポテンシャルエネルギーＡ２のみとすることにより、音圧のピークをピークＰ１からピークＰ２（図１１参照）に下げて音圧レベルを低減することができる。この結果、ポテンシャルエネルギーの減少分だけ、排気騒音を低減することができる。  Since the sound pressure level due to the air column resonance is determined by the potential energy, the peak of the sound pressure is peaked from the peak P1 by reducing the potential energy, that is, by setting the potential energy of thetail pipe 28 to only the potential energy A2. The sound pressure level can be reduced by lowering to P2 (see FIG. 11). As a result, exhaust noise can be reduced by the amount of potential energy reduction.

次に、排気ガスの運動エネルギーにおいて考えると、本実施の形態では、テールパイプ２８の下流部２８Ｂに、テールパイプ２８の軸線方向に沿って延在する短管４３を設け、テールパイプ２８の排気通路４５の単位長さ当たりの体積に対して下流部２８Ｂの内部の排気通路４５ａの単位長さ当たりの体積を小さくしているため、図１０に示すように、テールパイプ２８内の粒子速度Ｂは、下流部２８Ｂ内において実線で示す粒子速度Ｂ１から破線で示すＢ２まで上昇する。  Next, considering the kinetic energy of the exhaust gas, in the present embodiment, ashort pipe 43 extending along the axial direction of thetail pipe 28 is provided in thedownstream portion 28B of thetail pipe 28, and the exhaust of thetail pipe 28 is provided. Since the volume per unit length of theexhaust passage 45a inside thedownstream portion 28B is smaller than the volume per unit length of thepassage 45, the particle velocity B in thetail pipe 28 is reduced as shown in FIG. Rises from the particle velocity B1 indicated by the solid line to B2 indicated by the broken line in thedownstream portion 28B.

この粒子速度を運動エネルギーで考えると、運動エネルギーは、速度の二乗に比例することから、テールパイプ２８の排気通路４５内の運動エネルギーは、増えた粒子速度の二乗分だけ増加する。図１２に運動エネルギーの増加レベルを示すと、運動エネルギーは、Ｂ１で示す位置からＢ３で示す位置まで飛躍的に増加する。  Considering this particle velocity in terms of kinetic energy, the kinetic energy is proportional to the square of the velocity. Therefore, the kinetic energy in theexhaust passage 45 of thetail pipe 28 increases by the square of the increased particle velocity. When the increase level of the kinetic energy is shown in FIG. 12, the kinetic energy increases dramatically from the position indicated by B1 to the position indicated by B3.

テールパイプ２８内の気柱共鳴が持つポテンシャルエネルギーＡは、テールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２と短管４３内のポテンシャルエネルギーＡ１に分散されているが、ポテンシャルエネルギーＡは、全体として変化がないのに対して、運動エネルギーを飛躍的に増大させることができるため、ポテンシャルエネルギーと運動エネルギーの和である力学的エネルギーを増加させることができる。  The potential energy A possessed by the air column resonance in thetail pipe 28 is dispersed into the potential energy A2 in thetail pipe 28 and the potential energy A1 in theshort pipe 43, but the potential energy A does not change as a whole. On the other hand, since the kinetic energy can be dramatically increased, the mechanical energy that is the sum of the potential energy and the kinetic energy can be increased.

したがって、テールパイプ２８内の気柱共鳴が持つ力学的エネルギーが保存されるようにテールパイプ２８が擬似的に長くなり、気柱共鳴周波数を管長が長いテールパイプと同等の気柱共鳴周波数に下げることができる。  Therefore, thetail pipe 28 is artificially lengthened so that the mechanical energy of the air column resonance in thetail pipe 28 is preserved, and the air column resonance frequency is lowered to the air column resonance frequency equivalent to the tail pipe having a long tube length. be able to.

具体的にテールパイプ２８が擬似的に長くなる理由を説明する。
図１３に示すように、断面積Ｓ_０、管長Ｌのテールパイプ２８の下流部２８Ｂに短管４３を設けていない場合に、このテールパイプ２８内に気柱共鳴が発生した場合には、テールパイプ２８の下流部２８Ｂの定在波の粒子速度は、ξとなる。The reason why thetail pipe 28 becomes pseudo long will be specifically described.
As shown in FIG. 13, in the case where theshort pipe 43 is not provided in thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 having the cross-sectional area S₀ and the pipe length L, when the air column resonance occurs in thetail pipe 28, the tail The particle velocity of the standing wave in thedownstream portion 28B of thepipe 28 is ξ.

次に、図１４に示すように、断面積Ｓ_０、長さＬのテールパイプ２８の上流開口端２８ａを原点とし、テールパイプ２８の軸線方向にＸ軸をとり、テールパイプ２８の下流部２８Ｂに断面積ΔＳの短管４３を取付けて下流部２８Ｂの断面積を小さくし、下流部２８Ｂの断面積をＳ＝Ｓ_０−ΔＳのように表した場合を考える。但し、断面積の変化ΔＳは微小とする。このとき、テールパイプ２８の下流部２８Ｂの定在波の粒子速度は、ξ＋Δξとなる。Next, as shown in FIG. 14, the upstream openingend 28 a of thetail pipe 28 having a cross-sectional area S₀ and a length L is used as the origin, the X axis is taken in the axial direction of thetail pipe 28, and thedownstream portion 28 B of thetail pipe 28 Consider a case where theshort pipe 43 having the cross-sectional area ΔS is attached to reduce the cross-sectional area of thedownstream portion 28B and the cross-sectional area of thedownstream portion 28B is expressed as S = S₀ −ΔS. However, the change in cross-sectional area ΔS is very small. At this time, the particle velocity of the standing wave in thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 is ξ + Δξ.

なお、本実施の形態では、下記の数式を説明するための便宜上、下流部２８Ｂの断面積をＳ＝Ｓ_０＋ΔＳとした場合（すなわち、拡径した場合）について説明を行う。
このテールパイプ２８の下流部２８ＢをＳ＝Ｓ_０＋ΔＳとする修正によってテールパイプ２８内の気柱共鳴周波数が変化し、この気柱共鳴周波数の変化をテールパイプ２８の長さの変化ΔＬとして求めると、下記の式（３）で表すことができる。In the present embodiment, for the sake of convenience in explaining the following mathematical formula, the case where the cross-sectional area of thedownstream portion 28B is S = S₀ + ΔS (that is, the case where the diameter is expanded) will be described.
By modifying thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 to S = S₀ + ΔS, the air column resonance frequency in thetail pipe 28 changes, and the change in the air column resonance frequency is obtained as a change ΔL in the length of thetail pipe 28. And can be represented by the following formula (3).

ここで、ｍは、気柱共鳴周波数の一次成分、二次成分、三次成分......を表す。
テールパイプ２８内に気柱共鳴が発生しているときには、気柱の各部分は圧縮および膨張を繰り返してそれぞれ異なる運動状態にあるが、気柱全体としては、力学的エネルギーが一定に保たれている。したがって、上記の式（３）が導かれる。Here, m represents a primary component, a secondary component, a tertiary component,...
When air column resonance is generated in thetail pipe 28, each part of the air column is in a different motion state by repeated compression and expansion, but the mechanical energy is kept constant for the entire air column. Yes. Therefore, the above equation (3) is derived.

次に、上記の式（３）の導出方法を説明する。
まず、運動エネルギーＴを求める。単位時間当たりにテールパイプ２８内のある断面を通過する空気の体積をＸとすると、粒子速度は、ξ＝Ｘ／Ｓである。空気の密度をρ_０で表すと、テールパイプ２８内の空気全体の運動エネルギーは、下記の式（４）で表される。Next, the derivation method of said Formula (3) is demonstrated.
First, the kinetic energy T is obtained. If the volume of air passing through a certain cross section in thetail pipe 28 per unit time is X, the particle velocity is ξ = X / S. When the density of air is represented by ρ₀ , the kinetic energy of the entire air in thetail pipe 28 is represented by the following formula (4).

また、テールパイプ２８の全体の空気のポテンシャルエネルギーＰは、下記の式（５）で表される。

Further, the potential energy P of the entire air of thetail pipe 28 is expressed by the following formula (5).

但し、ｃ（音速）とｓ（空気の凝縮率）は、それぞれ下記の式（６）、（７）で表される。下記の式（６）において、ｋは、体積弾性率である。

However, c (sound speed) and s (condensation rate of air) are expressed by the following equations (6) and (7), respectively. In the following formula (6), k is a bulk modulus.

ところで、テールパイプ２８内に気柱共鳴が発生しているときには、テールパイプ２８内の空気全体の力学的エネルギーは、一定に保たれていると考えられる。すなわち、Ｔ＋Ｖ＝ｃｏｎｓｔ、あるいは下記の式（８）となる。  By the way, when air column resonance occurs in thetail pipe 28, it is considered that the mechanical energy of the entire air in thetail pipe 28 is kept constant. That is, T + V = const, or the following equation (8).

今、Ｘが正弦的に変動していて下記の式（９）で表せるものとして、上記の式（４）、（５）に代入して計算し、それぞれを上記の式（８）に代入してωについて解くと、下記の式（１０）のように表される。

Assuming that X varies sinusoidally and can be expressed by the following equation (9), calculation is performed by substituting into the above equations (4) and (5), and substituting each into the above equation (8). Then, when ω is solved, it is expressed as the following equation (10).

ここで、断面積Ｓ＝Ｓ_０＋ΔＳにおいて、ΔＳの変化量は微小なので二次の項を無視して近似式を求めると、下記の式（１１）を得ることができる。

Here, in the cross-sectional area S = S₀ + ΔS, since the amount of change in ΔS is very small, the following equation (11) can be obtained by obtaining an approximate expression ignoring the second-order term.

これにより、気柱共鳴周波数ｆは、ｓ＝ω／２πを用いて下記の式（１２）となる。

Thereby, the air column resonance frequency f becomes the following formula (12) using s = ω / 2π.

上記の式（１２）とテールパイプ２８の気柱共鳴周波数を求める上記の式（２）を比較すると、テールパイプ２８の長さが等価的に上記の式（３）だけ短くなったことになる。

Comparing the above equation (12) with the above equation (2) for obtaining the air column resonance frequency of thetail pipe 28, the length of thetail pipe 28 is equivalently shortened by the above equation (3). .

本実施の形態では、短管４３が収納されるテールパイプ２８の下流部２８Ｂの排気通路４５ａの単位長さ当たりの体積が、下流部２８Ｂを除いたテールパイプ２８の排気通路４５の単位当たりの体積に対して小さくなっている。  In the present embodiment, the volume per unit length of theexhaust passage 45a of thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 in which theshort pipe 43 is accommodated is the unit per unit of theexhaust passage 45 of thetail pipe 28 excluding thedownstream portion 28B. It is smaller than the volume.

すなわち、テールパイプ２８の下流部２８Ｂに短管４３が設けられてテールパイプ２８の下流部２８Ｂの排気通路４５ａの断面積が、排気通路４５の断面積よりも小さくなっているため、ΔＳが−（マイナス）となる。  That is, since theshort pipe 43 is provided in thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 and the cross-sectional area of theexhaust passage 45a of thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 is smaller than the cross-sectional area of theexhaust passage 45, ΔS is − (Minus).

したがって、テールパイプ２８の長さがΔＬだけ長くなったものと等価となり、テールパイプ２８が長くなった分だけ、気柱共鳴周波数の波長を長くすることができ、テールパイプ２８の気柱共鳴周波数を管長が長いテールパイプと同等の気柱共鳴周波数に下げることができる。  Accordingly, this is equivalent to the length of thetail pipe 28 increased by ΔL, and the wavelength of the air column resonance frequency can be increased by the length of thetail pipe 28, and the air column resonance frequency of thetail pipe 28 can be increased. Can be lowered to an air column resonance frequency equivalent to that of a tail pipe having a long pipe length.

そして、テールパイプ２８が擬似的に長くなると、短管４３の内部に蓄積していたポテンシャルエネルギーＡ１を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２は、テールパイプ２８が長くなった分だけ（伸び代ΔＬ分だけ）、テールパイプ２８全体に分散されるため、力学的エネルギーの観点からは、テールパイプ２８の内径が細くなったものと等価となる。  When thetail pipe 28 becomes pseudo-long, the potential energy A2 in thetail pipe 28 excluding the potential energy A1 accumulated in theshort pipe 43 is equal to the length of the tail pipe 28 (elongation allowance). Therefore, from the viewpoint of mechanical energy, it is equivalent to one in which the inner diameter of thetail pipe 28 is reduced.

したがって、テールパイプ２８が有する気柱共鳴のポテンシャルエネルギーは、テールパイプ２８の内径が擬似的に細くなった分だけ、最終的に、図１２のＡ３のハッチングで示す大きさとなる。すなわち、気柱共鳴の音圧のピークを図１２のピークＡからピークＡ３までさらに低減することができ、音圧レベルをさらに低減することができる。  Therefore, the potential energy of air column resonance possessed by thetail pipe 28 finally becomes the magnitude indicated by the hatching of A3 in FIG. 12 as much as the inner diameter of thetail pipe 28 is artificially reduced. That is, the sound pressure peak of air column resonance can be further reduced from the peak A to the peak A3 in FIG. 12, and the sound pressure level can be further reduced.

図１５は、短管４３が取付けられたときの排気通路４５の体積の減少量が１２．５％のテールパイプを用いてスピーカ加振試験を行ったときの排気脈動の周波数と排気音の音圧レベル（ｄＢ）との測定結果を示す図である。  FIG. 15 shows the frequency of exhaust pulsation and the sound of exhaust sound when a speaker excitation test is performed using a tail pipe with a volume reduction of 12.5% when theshort pipe 43 is attached. It is a figure which shows a measurement result with a pressure level (dB).

図１５においては、実線は、短管４３が設けられていないテールパイプ２８の排気脈動を示し、破線は、短管４３が設けられた本実施の形態のテールパイプ２８の排気脈動を示すものである。  In FIG. 15, the solid line indicates the exhaust pulsation of thetail pipe 28 not provided with theshort pipe 43, and the broken line indicates the exhaust pulsation of thetail pipe 28 of the present embodiment provided with theshort pipe 43. is there.

本実施の形態では、図１５に示すように、テールパイプ２８内に発生する気柱共鳴の一次成分ｆ１の周波数を下げることができるとともに、一次成分ｆ１の音圧レベルを確実に低減できることが確認された。  In the present embodiment, as shown in FIG. 15, it is confirmed that the frequency of the primary component f1 of the air column resonance generated in thetail pipe 28 can be lowered and the sound pressure level of the primary component f1 can be surely reduced. It was done.

また、スピーカ加振試験を行った結果、音圧のピークの低減と気柱共鳴周波数を下げることが可能なテールパイプ２８の排気通路４５の体積の減少量の最低値は、２．５％であり、体積の減少量が２．５％未満の場合には音圧を低減する効果を期待できないことが確認された。  As a result of the speaker vibration test, the minimum value of the volume reduction of theexhaust passage 45 of thetail pipe 28 that can reduce the peak of the sound pressure and lower the air column resonance frequency is 2.5%. In other words, it was confirmed that the effect of reducing the sound pressure cannot be expected when the volume reduction amount is less than 2.5%.

このように本実施の形態では、テールパイプ２８の一部を構成するようにテールパイプ２８に排気管部品４１を設け、排気管部品４１が、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の音圧分布の節を含んだ領域に位置するようにしてテールパイプ２８の軸線方向に連接される中空部材４２と、中空部材４２の内部にテールパイプ２８の軸線方向に沿って所定長延在し、上流端に開口端４３ａを有するとともに、下流端に気柱共鳴の定在波の音圧分布の節に位置する閉口端としての底板４３ｂを有する短管４３とから構成したので、気柱共鳴の発生時に、定在波の粒子速度が最大となる音圧分布の節の位置において、テールパイプ２８内の気柱共鳴が有するポテンシャルエネルギーＡを、短管４３内のポテンシャルエネルギーＡ１と、短管４３を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２とに分散して、短管４３を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２のみを外部に放出することができ、音圧のピークを低減することができる。このため、排気騒音を低減することができる。  As described above, in the present embodiment, theexhaust pipe component 41 is provided in thetail pipe 28 so as to constitute a part of thetail pipe 28, and theexhaust pipe component 41 distributes the sound pressure distribution of the air column resonance generated in thetail pipe 28. Ahollow member 42 connected in the axial direction of thetail pipe 28 so as to be located in the region including the node of thetail pipe 28, and a predetermined length extending along the axial direction of thetail pipe 28 inside thehollow member 42, and at the upstream end Since it has anopen end 43a and ashort tube 43 having abottom plate 43b as a closed end located at a node of the sound pressure distribution of the standing wave of air column resonance at the downstream end, when air column resonance occurs, At the position of the node of the sound pressure distribution where the particle velocity of the standing wave is maximum, the potential energy A possessed by the air column resonance in thetail pipe 28 is excluded from the potential energy A1 in theshort tube 43 and theshort tube 43. Was dispersed in the potential energy A2 in thetail pipe 28, only a potential energy A2 in thetail pipe 28, except for theshort tube 43 can be released to the outside, it is possible to reduce the peak of the sound pressure. For this reason, exhaust noise can be reduced.

また、本実施の形態では、テールパイプ２８の排気通路４５の単位長さ当たりの体積に対して下流部２８Ｂの排気通路４５ａの単位長さ当たりの体積が小さくなるように、短管４３と下流部２８Ｂの間の排気通路４５を絞るようにしたので、テールパイプ２８を擬似的に長くして気柱共鳴周波数を管長が長いテールパイプと同等の気柱共鳴周波数に下げることができるとともに、短管４３に蓄積されたポテンシャルエネルギーＡ１を除いたポテンシャルエネルギーＡ２をテールパイプ２８の伸び代分だけテールパイプ２８全体に分散させてテールパイプ２８の内径を擬似的に細くすることができる。このため、気柱共鳴の音圧のピークをさらに低減して気柱共鳴の音圧レベルをさらに低減することができる。  Further, in the present embodiment, theshort pipe 43 and the downstream are arranged so that the volume per unit length of theexhaust passage 45a of thedownstream portion 28B is smaller than the volume per unit length of theexhaust passage 45 of thetail pipe 28. Since theexhaust passage 45 between theportions 28B is narrowed, thetail pipe 28 can be made pseudo-long to lower the air column resonance frequency to an air column resonance frequency equivalent to that of the tail pipe having a long tube length. The potential energy A2 excluding the potential energy A1 accumulated in thepipe 43 can be dispersed throughout thetailpipe 28 by the amount of extension of thetailpipe 28, so that the inner diameter of thetailpipe 28 can be artificially reduced. For this reason, the sound pressure level of the air column resonance can be further reduced by further reducing the sound pressure peak of the air column resonance.

したがって、テールパイプ２８内に発生する気柱共鳴周波数を、管長が長いテールパイプと同等の気柱共鳴周波数に下げることができるため、気柱共鳴周波数を、低周波になる程に聞こえ難いＡ特性（人の耳に近い特性）を利用して実質的に下げることができる（図１６参照）。  Therefore, since the air column resonance frequency generated in thetail pipe 28 can be lowered to the air column resonance frequency equivalent to that of the tail pipe having a long tube length, the A characteristic that is difficult to hear as the air column resonance frequency becomes lower. It can be substantially reduced by utilizing (characteristics close to human ears) (see FIG. 16).

また、気柱共鳴周波数を管長が長いテールパイプと同等の気柱共鳴周波数に下げることができるため、気柱共鳴の発生時に、音源となるエンジン２１の回転数をエンジン２１の回転振動が小さい低回転域に下げることができる。これに加えて、気柱共鳴発生時の音圧レベルを大幅に低減することができるので、結果的に、排気騒音を大幅に低減することができる。  Further, since the air column resonance frequency can be lowered to an air column resonance frequency equivalent to that of a tail pipe having a long tube length, the rotation speed of theengine 21 serving as a sound source is reduced when the air column resonance occurs. Can be lowered to the rotation range. In addition to this, the sound pressure level when air column resonance occurs can be greatly reduced, and as a result, exhaust noise can be greatly reduced.

特に、本実施の形態では、気柱共鳴の定在波の音圧分布の節となるテールパイプ２８の下流開口端２８ｂを排気管部品４１から構成したので、気柱共鳴の音圧のピークが最も大きい一次成分ｆ１の音圧のピークを確実に低減することができるとともに、一次成分ｆ１の気柱共鳴周波数を管長が長いテールパイプ２８と同等の気柱共鳴周波数に下げることができるため、排気騒音をより一層低減することができる。  In particular, in the present embodiment, since the downstream openingend 28b of thetail pipe 28 serving as a node of the sound pressure distribution of the standing wave of the air column resonance is configured by theexhaust pipe component 41, the sound pressure peak of the air column resonance is increased. The peak of the sound pressure of the largest primary component f1 can be surely reduced, and the air column resonance frequency of the primary component f1 can be lowered to an air column resonance frequency equivalent to that of thetail pipe 28 having a long tube length. Noise can be further reduced.

これに加えて、気柱共鳴の一次成分ｆ１を基本とした二次成分ｆ２の音圧のピークも低減することができるため、エンジン２１の常用回転域において排気騒音をより一層低減することができる。すなわち、図８に示すように、気柱共鳴の一次成分ｆ１と一次成分の倍音である気柱共鳴の二次成分ｆ２の音圧のピークを点線で示す位置から実線で示す位置に低減することができるため、排気騒音を大幅に低減することができる。  In addition, since the peak of the sound pressure of the secondary component f2 based on the primary component f1 of the air column resonance can be reduced, the exhaust noise can be further reduced in the normal rotation region of theengine 21. . That is, as shown in FIG. 8, the peak of the sound pressure of the primary component f1 of the air column resonance and the secondary component f2 of the air column resonance that is a harmonic of the primary component is reduced from the position indicated by the dotted line to the position indicated by the solid line. Therefore, exhaust noise can be greatly reduced.

したがって、従来用いられていたマフラを廃止することができるとともに、大容量の共鳴室３６を不要にしてマフラ２７を小型化することができる。このため、排気装置２３の重量を低減することができるとともに、排気装置２３の製造コストを低減することができる。  Therefore, the conventionally used muffler can be eliminated, and themuffler 27 can be reduced in size without the need for a large-capacity resonance chamber 36. For this reason, while being able to reduce the weight of theexhaust apparatus 23, the manufacturing cost of theexhaust apparatus 23 can be reduced.

また、本実施の形態では、短管４３を、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λｍの長さに設定し、短管４３の底板４３ｂを、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の定在波の音圧分布の節に位置させたので、短管４３を気柱共鳴の定在波の粒子速度が大きい位置に位置させることができ、ポテンシャルエネルギーの減少量に対してテールパイプ２８内の排気ガスの運動エネルギーをより効果的に大きくすることができる。  Further, in the present embodiment, theshort tube 43 is set to a length of 1/8 · λm with respect to the wavelength λ of the standing wave of air column resonance generated in thetail pipe 28, and thebottom plate 43b of theshort tube 43 is set. Is positioned at the node of the sound pressure distribution of the standing wave of the air column resonance generated in thetail pipe 28, so that theshort tube 43 can be positioned at a position where the particle velocity of the standing wave of the air column resonance is large. Further, the kinetic energy of the exhaust gas in thetail pipe 28 can be increased more effectively with respect to the decrease amount of the potential energy.

これに対して、短管４３を気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λｍを越える長さに設定すると、ポテンシャルエネルギーが大きく粒子速度の小さい位置に短管４３の一部が位置してしまうことになるので、テールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーの減少量に対してテールパイプ２８内の運動エネルギーの増加量を大きくすることができないため、結果的に、テールパイプ２８内の力学的エネルギーが減少してしまう。  On the other hand, when the length of theshort tube 43 is set to be longer than 1/8 · λm with respect to the wavelength λ of the air column resonance standing wave, theshort tube 43 is positioned at a position where the potential energy is large and the particle velocity is small. Therefore, the increase amount of the kinetic energy in thetail pipe 28 cannot be increased with respect to the decrease amount of the potential energy in thetail pipe 28, and as a result, in thetail pipe 28. The mechanical energy of will decrease.

このため、テールパイプ２８が擬似的に短くなって、気柱共鳴周波数を上げてしまうことになるので、好ましくない。したがって、短管４３の長さは、気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λｍ以下の長さに設定するのが好ましい。  For this reason, thetail pipe 28 is shortened in a pseudo manner, and the air column resonance frequency is increased. Accordingly, the length of theshort tube 43 is preferably set to a length of 1/8 · λm or less with respect to the wavelength λ of the standing wave of air column resonance.

なお、本実施の形態では、テールパイプ２８をパイプ本体４０と排気管部品４１とから構成しているが、テールパイプを、パイプ本体４０と排気管部品４１が一体成形された１本のテールパイプから構成してもよい。このようにすれば、パイプ本体４０と排気管部品４１を別々に製造してパイプ本体４０に排気管部品４１を取付ける必要がないため、テールパイプの製造を容易に行うことができるとともに、テールパイプの製造コストを低減することができる。  In the present embodiment, thetail pipe 28 is composed of thepipe body 40 and theexhaust pipe part 41. However, the tail pipe is a single tail pipe in which thepipe body 40 and theexhaust pipe part 41 are integrally formed. You may comprise. In this way, since it is not necessary to manufacture thepipe body 40 and theexhaust pipe part 41 separately and attach theexhaust pipe part 41 to thepipe body 40, the tail pipe can be easily manufactured and the tail pipe can be manufactured. The manufacturing cost can be reduced.

また、本実施の形態では、排気管部品４１をテールパイプ２８の下流部２８Ｂから構成しているが、これに限らず、図１７に示すように、一体成形されたテールパイプ２８の上流部２８Ａと下流部２８Ｂの内部、すなわち、気柱共鳴の音圧分布の節を含んだ領域に短管４３、４６に収納してもよい。  Further, in the present embodiment, theexhaust pipe component 41 is constituted by thedownstream portion 28B of thetail pipe 28. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 17, theupstream portion 28A of the integrally formedtail pipe 28 is provided. In addition, theshort pipes 43 and 46 may be housed inside thedownstream portion 28B, that is, in a region including the nodes of the sound pressure distribution of air column resonance.

この場合には、短管４６の底板４６ｂを、テールパイプ２８内で発生する気柱共鳴の定在波の音圧分布の節に位置させ、短管４６の開口端４６ａを底板４６ｂから下流開口端２８ｂに向かって所定延在させることにより、テールパイプ２８の上流部２８Ａの排気通路４５ａの単位長さ当たりの体積を、テールパイプ２８の排気通路４５の単位体積当たりの体積通路よりも小さくすることができる。  In this case, thebottom plate 46b of theshort tube 46 is positioned at the node of the sound pressure distribution of the standing wave of air column resonance generated in thetail pipe 28, and the openingend 46a of theshort tube 46 is opened downstream from thebottom plate 46b. By making it extend predetermined toward theend 28b, the volume per unit length of theexhaust passage 45a of theupstream portion 28A of thetail pipe 28 is made smaller than the volume passage per unit volume of theexhaust passage 45 of thetail pipe 28. be able to.

このように、テールパイプ２８の上流部２８Ａおよび下流部２８Ｂの両方の単位長さ当たりの体積を小さくするようにすれば、テールパイプ２８内に発生する気柱共鳴が持つポテンシャルエネルギーをより一層低減することができるとともに、テールパイプ２８の上流部２８Ａおよび下流部２８Ｂの両方で気柱共鳴の定在波の粒子速度を上昇させて力学的エネルギーをより一層増加させることができる。  Thus, if the volume per unit length of both theupstream part 28A and thedownstream part 28B of thetail pipe 28 is reduced, the potential energy of the air column resonance generated in thetail pipe 28 is further reduced. In addition, it is possible to increase the particle velocity of the standing wave of the air column resonance in both theupstream portion 28A and thedownstream portion 28B of thetail pipe 28, thereby further increasing the mechanical energy.

また、テールパイプ２８の上流部２８Ａの内部のみに短管４６を設け、テールパイプ２８の上流部２８Ａの排気通路４５ａの単位長さ当たりの体積を、テールパイプ２８の排気通路４５の単位体積当たりの体積通路よりも小さくしてもよい。このようにしてもテールパイプ２８の下流部２８Ｂに短管４３を設けたものと同様の効果を得ることができる。  In addition, theshort pipe 46 is provided only in theupstream portion 28A of thetail pipe 28, and the volume per unit length of theexhaust passage 45a of theupstream portion 28A of thetail pipe 28 is determined per unit volume of theexhaust passage 45 of thetail pipe 28. It may be smaller than the volume passage. Even if it does in this way, the effect similar to what provided theshort pipe 43 in thedownstream part 28B of thetail pipe 28 can be acquired.

また、本実施の形態では、テールパイプ２８の上流部２８Ａをパイプ本体４０と別体の排気管部品４１から構成し、この排気管部品４１の中空部材４２の上流開口端がテールパイプ２８の上流開口端２８ａを構成するようにしてもよい。  Further, in the present embodiment, theupstream portion 28A of thetail pipe 28 is composed of anexhaust pipe part 41 that is separate from thepipe body 40, and the upstream open end of thehollow member 42 of theexhaust pipe part 41 is upstream of thetail pipe 28. You may make it comprise theopening end 28a.

（第２の実施の形態）
図１８、図１９は、本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第２の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。(Second Embodiment)
18 and 19 are views showing a second embodiment of an exhaust pipe component and an exhaust device for an internal combustion engine according to the present invention. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The description is omitted.

図１８、図１９において、短管６１は、テールパイプ２８の下流部２８Ｂの下流開口端２８ｂからテールパイプ２８の中心軸Ｃに向かって折り曲げられた閉口端である底板６１ａと、底板６１ａからテールパイプ２８の上流開口端２８ａに向かって折り曲げられてテールパイプ２８と平行に延在し、上流端においてテールパイプ２８の下流部２８Ｂと共に開口端６１ｃを構成する環状部材６１ｂとを備えている。したがって、短管６１は、下流部２８Ｂと一体の有底筒状に形成されている。  18 and 19, ashort pipe 61 includes abottom plate 61a which is a closed end bent from the downstream openingend 28b of thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 toward the central axis C of thetail pipe 28, and a tail from thebottom plate 61a. Anannular member 61b that is bent toward the upstream openingend 28a of thepipe 28 and extends parallel to thetail pipe 28 and that forms the openingend 61c together with thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 is provided at the upstream end. Therefore, theshort pipe 61 is formed in a bottomed cylindrical shape integral with thedownstream portion 28B.

本実施の形態のテールパイプ２８は、下流部２８Ｂが中空部材を構成している。中空部材および短管６１は、テールパイプ２８と一体成形されたものであり、テールパイプ２８は、１本のパイプから構成されている。  In thetail pipe 28 of the present embodiment, thedownstream portion 28B constitutes a hollow member. The hollow member and theshort pipe 61 are integrally formed with thetail pipe 28, and thetail pipe 28 is composed of a single pipe.

なお、テールパイプ２８の下流部２８Ｂをテールパイプ２８と別体の中空部材から構成することにより、中空部材からなる下流部２８Ｂと短管６１とによって排気管部品を構成し、この排気管部品をテールパイプ２８に後付けするようにしてもよい。  By forming thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 from a hollow member separate from thetail pipe 28, thedownstream portion 28B made of a hollow member and theshort pipe 61 constitute an exhaust pipe component. Thetail pipe 28 may be retrofitted.

すなわち、下流部２８Ｂを排気管部品から構成する場合には、下流部２８Ｂをテールパイプ２８から取り外した状態において、下流部２８Ｂの軸線方向一端からテールパイプ２８の中心軸Ｃに向かって折り曲げられた閉口端である底板６１ａと、底板６１ａから下流部２８Ｂの軸線方向他端に向かって折り曲げられて下流部２８Ｂと平行に延在する環状部材６１ｂを備えたものとなる。  That is, when thedownstream portion 28B is constituted by the exhaust pipe component, thedownstream portion 28B is bent from one end in the axial direction of thedownstream portion 28B toward the central axis C of thetail pipe 28 in a state where thedownstream portion 28B is removed from thetail pipe 28. Abottom plate 61a that is a closed end, and anannular member 61b that is bent from thebottom plate 61a toward the other axial end of thedownstream portion 28B and extends in parallel with thedownstream portion 28B are provided.

一方、短管６１の軸線方向一端である底板６１ａは、下流開口端２８ｂと同一面上に位置しており、短管６１の環状部材６１ｂは、底板６１ａから上流開口端２８ａに向かって延在している。本実施の形態の短管６１は、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λｍの長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４の長さに設定されている。  On the other hand, thebottom plate 61a, which is one axial end of theshort tube 61, is located on the same plane as the downstream openingend 28b, and theannular member 61b of theshort tube 61 extends from thebottom plate 61a toward the upstream openingend 28a. doing. Theshort tube 61 according to the present embodiment has a length of 1/8 · λm with respect to the wavelength λ of the air column resonance standing wave generated in thetail pipe 28, that is, ¼ of the tube length L of thetail pipe 28. Is set to the length of

なお、短管６１は、気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λｍ以下の長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４以下の長さに設定してもよい。  Theshort tube 61 is set to a length of 1/8 · λm or less with respect to the wavelength λ of the air column resonance standing wave, that is, a length of 1/4 or less of the tube length L of thetail pipe 28. Also good.

また、本実施の形態では、短管６１の底板６１ａが下流開口端２８ｂと同一面上に位置しているため、短管６１の底板６１ａは、テールパイプ２８内で発生する気柱共鳴の音圧分布の定在波の節に位置している。なお、短管６１の底板６１ａは、音圧分布の節の位置に対して上流側または下流側に若干ずれていてもよい。  In the present embodiment, since thebottom plate 61a of theshort pipe 61 is located on the same plane as the downstream openingend 28b, thebottom plate 61a of theshort pipe 61 is sound of air column resonance generated in thetail pipe 28. Located in the standing wave section of the pressure distribution. Thebottom plate 61a of theshort pipe 61 may be slightly shifted upstream or downstream with respect to the position of the node of the sound pressure distribution.

また、テールパイプ２８の排気通路６２の単位長さ当たりの体積に対して、下流部２８Ｂの排気通路６２ａの単位長さ当たりの体積が小さくなるように排気通路６２ａの体積が小さくなっている。  Further, the volume of theexhaust passage 62a is reduced so that the volume per unit length of theexhaust passage 62a of thedownstream portion 28B is smaller than the volume per unit length of theexhaust passage 62 of thetail pipe 28.

具体的には、短管６１は、短管６１が取付けられていない状態のテールパイプ２８の排気通路６２の体積に対して、短管６１をテールパイプ２８に取付けたときのテールパイプ２８の排気通路６２の体積の減少量が２．５％以上となるような大きさに設定されている。  Specifically, theshort pipe 61 is an exhaust of thetail pipe 28 when theshort pipe 61 is attached to thetail pipe 28 with respect to the volume of theexhaust passage 62 of thetail pipe 28 where theshort pipe 61 is not attached. The volume of thepassage 62 is set so as to be reduced by 2.5% or more.

また、排気通路６２は、テールパイプ２８によって囲まれる空間の全てであり、排気通路６２の中で環状部材６１ｂの内周部によって囲まれる空間が排気通路６２ａを構成している。  Theexhaust passage 62 is the entire space surrounded by thetail pipe 28, and the space surrounded by the inner peripheral portion of theannular member 61b in theexhaust passage 62 constitutes theexhaust passage 62a.

このような構成の短管６１を有するテールパイプ２８にあっても、テールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡを、短管６１内のポテンシャルエネルギーＡ１と、短管６１を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２とに分散させて、短管６１を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２のみを外部に放出して、音圧のピークを下げることができる。  Even in thetail pipe 28 having theshort pipe 61 configured as described above, the potential energy A in thetail pipe 28 is divided into thepotential energy A 1 in theshort pipe 61 and the potential in thetail pipe 28 excluding theshort pipe 61. It is possible to reduce the peak of the sound pressure by dispersing the energy A2 and releasing only the potential energy A2 in thetail pipe 28 excluding theshort pipe 61 to the outside.

また、テールパイプ２８を擬似的に長くして気柱共鳴周波数を管長が長いテールパイプと同等の気柱共鳴周波数に下げることができるとともに、ポテンシャルエネルギーをテールパイプ２８の伸び代分だけテールパイプ２８全体に分散させてテールパイプ２８の内径を擬似的に細くすることができ、気柱共鳴の音圧のピークをさらに低減して気柱共鳴の音圧レベルをさらに低減することができる。  In addition, thetail pipe 28 can be made pseudo-long to lower the air column resonance frequency to an air column resonance frequency equivalent to a tail pipe having a long tube length, and the potential energy can be reduced by the amount of extension of thetail pipe 28. The inner diameter of thetail pipe 28 can be made pseudo thin by being dispersed throughout, and the sound pressure level of the air column resonance can be further reduced by further reducing the sound pressure peak of the air column resonance.

この結果、第１の実施の形態と同様に排気騒音を低減することができ、従来用いられていたマフラを廃止するとともにマフラ２７を小型化して、排気装置２３の重量を低減することができるとともに、排気装置２３の製造コストを低減することができる。  As a result, the exhaust noise can be reduced as in the first embodiment, the conventionally used muffler can be eliminated, themuffler 27 can be downsized, and the weight of theexhaust device 23 can be reduced. The manufacturing cost of theexhaust device 23 can be reduced.

また、本実施の形態では、短管６１をテールパイプ２８の下流開口端２８ｂから折り曲げられた底板６１ａと環状部材６１ｂとから構成したので、短管６１をテールパイプ２８の内周部に取付けるためのブラケットを不要にすることができ、テールパイプ２８の製造コストを低減することができるとともに、テールパイプ２８の軽量化を図ることができる。  Further, in the present embodiment, theshort pipe 61 is constituted by thebottom plate 61a bent from the downstream openingend 28b of thetail pipe 28 and theannular member 61b, so that theshort pipe 61 is attached to the inner peripheral portion of thetail pipe 28. Thus, the manufacturing cost of thetail pipe 28 can be reduced, and the weight of thetail pipe 28 can be reduced.

なお、本実施の形態では、短管６１をテールパイプ２８の下流部２８Ｂに設けているが、これに限らず、短管６１のテールパイプ２８の上流部２８Ａに設けてもよく、図２０に示すように、上流部２８Ａと下流部２８Ｂの両方に設けてもよい。  In the present embodiment, theshort pipe 61 is provided in thedownstream portion 28B of thetail pipe 28. However, theshort pipe 61 may be provided in theupstream portion 28A of thetail pipe 28 of theshort pipe 61, as shown in FIG. As shown, it may be provided in both theupstream portion 28A and thedownstream portion 28B.

特に、テールパイプ２８の上流部２８Ａと下流部２８Ｂの両方に短管６１を設ければ、テールパイプ２８内に発生する気柱共鳴のポテンシャルエネルギーをより一層低減することができるとともに、テールパイプ２８の上流部２８Ａおよび下流部２８Ｂの両方で気柱共鳴の定在波の粒子速度を上昇させて力学的エネルギーをより一層増加させることができる。  In particular, if theshort pipe 61 is provided in both theupstream portion 28A and thedownstream portion 28B of thetail pipe 28, the potential energy of air column resonance generated in thetail pipe 28 can be further reduced, and thetail pipe 28 is also reduced. In both theupstream portion 28A and thedownstream portion 28B, the particle velocity of the standing wave of the air column resonance can be increased to further increase the mechanical energy.

（第３の実施の形態）
図２１、図２２は、本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第３の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。(Third embodiment)
FIGS. 21 and 22 are views showing a third embodiment of the exhaust pipe component and the exhaust device of the internal combustion engine according to the present invention. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The description is omitted.

図２１、図２２において、テールパイプ２８の上流部２８Ａの内部には短管６５が設けられており、この短管６５は、ブラケット６６ａ、６６ｂを介してテールパイプ２８の上流部２８Ａに取付けられている。このため、短管６５の軸線方向中心軸は、テールパイプ２８の軸線方向中心軸と同一の中心軸となるようにテールパイプ２８の中心軸線上に設置されている。  21 and 22, ashort pipe 65 is provided in theupstream portion 28A of thetail pipe 28. Theshort pipe 65 is attached to theupstream portion 28A of thetail pipe 28 viabrackets 66a and 66b. ing. For this reason, the axial center axis of theshort pipe 65 is installed on the central axis of thetail pipe 28 so as to be the same central axis as the axial center axis of thetail pipe 28.

また、短管６５は、軸線方向他端を構成する下流端に開口端６５ａを有するとともに、軸線方向一端を構成する上流端に閉口端である底板６５ｂを有し、テールパイプ２８の軸線方向に沿って所定長の長さで延在する有底筒状に形成されている。  Theshort pipe 65 has anopen end 65a at the downstream end constituting the other end in the axial direction, and abottom plate 65b that is a closed end at the upstream end constituting the one end in the axial direction, and extends in the axial direction of thetail pipe 28. It is formed in the bottomed cylinder shape extended by predetermined length along the length.

また、短管６５の底板６５ｂは、球面または放物面に形成されており、短管６５は、底板６５ｂ側の断面積が、開口端６５ａ側の断面積よりも小さく形成されている。  Further, thebottom plate 65b of theshort tube 65 is formed in a spherical surface or a paraboloid, and theshort tube 65 is formed such that the cross-sectional area on thebottom plate 65b side is smaller than the cross-sectional area on the openingend 65a side.

本実施の形態のテールパイプ２８は、上流部２８Ａが中空部材を構成している。この中空部材は、テールパイプ２８と一体成形されたものであり、テールパイプ２８は、１本のパイプから構成されている。  In thetail pipe 28 of the present embodiment, theupstream portion 28A constitutes a hollow member. This hollow member is integrally formed with thetail pipe 28, and thetail pipe 28 is composed of a single pipe.

なお、テールパイプ２８の上流部２８Ａをテールパイプ２８と別体の中空部材から構成することにより、中空部材からなる上流部２８Ａと短管６５とによって排気管部品を構成し、この排気管部品をテールパイプ２８に後付けするようにしてもよい。  By configuring theupstream portion 28A of thetail pipe 28 from a hollow member separate from thetail pipe 28, theupstream portion 28A made of a hollow member and theshort pipe 65 constitute an exhaust pipe component. Thetail pipe 28 may be retrofitted.

また、本実施の形態では、短管６５の底板６５ｂが上流開口端２８ａと同一面上に位置しているため、短管６５の底板６５ｂは、テールパイプ２８内で発生する気柱共鳴の音圧分布の定在波の節に位置している。なお、短管６５の底板６５ｂは、音圧分布の節の位置に対して上流側または下流側に若干ずれていてもよい。  In the present embodiment, since thebottom plate 65b of theshort pipe 65 is located on the same plane as the upstream openingend 28a, thebottom plate 65b of theshort pipe 65 is sound of air column resonance generated in thetail pipe 28. Located in the standing wave section of the pressure distribution. Thebottom plate 65b of theshort pipe 65 may be slightly shifted upstream or downstream with respect to the position of the node of the sound pressure distribution.

また、本実施の形態の短管６５は、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λｍの長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４の長さに設定されている。
なお、短管６５は、気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λｍ以下の長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４以下の長さに設定してもよい。Further, theshort tube 65 of the present embodiment has a length of 1/8 · λm with respect to the wavelength λ of the standing column resonance generated in thetail pipe 28, that is, 1 of the length L of thetail pipe 28. The length is set to / 4.
Theshort tube 65 is set to a length of 1/8 · λm or less with respect to the wavelength λ of the air column resonance standing wave, that is, a length of 1/4 or less of the tube length L of thetail pipe 28. Also good.

また、本実施の形態では、テールパイプ２８の排気通路６７の単位長さ当たりの体積に対して、下流部２８Ｂの排気通路６７ａの単位長さ当たりの体積が小さくなるように排気通路６７ａの体積が小さくなっている。  In the present embodiment, the volume of theexhaust passage 67a is smaller than the volume per unit length of theexhaust passage 67a of thedownstream portion 28B with respect to the volume per unit length of theexhaust passage 67 of thetail pipe 28. Is getting smaller.

具体的には、短管６５は、短管６５が取付けられていない状態のテールパイプ２８の排気通路６７の体積に対して、短管６５をテールパイプ２８に取付けたときのテールパイプ２８の排気通路６７の体積の減少量が２．５％以上となるような大きさに設定されている。  Specifically, theshort pipe 65 is exhausted from thetail pipe 28 when theshort pipe 65 is attached to thetail pipe 28 with respect to the volume of theexhaust passage 67 of thetail pipe 28 where theshort pipe 65 is not attached. The volume of thepassage 67 is set such that the volume reduction amount is 2.5% or more.

また、排気通路６７は、テールパイプ２８によって囲まれる空間の全てであり、排気通路６７の中で短管６５の外周部と下流部２８Ｂの内周部とによって囲まれる空間が排気通路６７ａを構成している。  Theexhaust passage 67 is the entire space surrounded by thetail pipe 28, and the space surrounded by the outer peripheral portion of theshort pipe 65 and the inner peripheral portion of thedownstream portion 28B in theexhaust passage 67 constitutes theexhaust passage 67a. doing.

このような構成の短管６５を有するテールパイプ２８にあっても、テールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡを、短管６５内のポテンシャルエネルギーＡ１と、短管６５を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２とに分散させて、短管６５を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２のみを外部に放出して、音圧のピークを下げることができる。  Even in thetail pipe 28 having theshort pipe 65 configured as described above, the potential energy A in thetail pipe 28 is divided into the potential energy A1 in theshort pipe 65 and the potential in thetail pipe 28 excluding theshort pipe 65. It is possible to reduce the peak of the sound pressure by dispersing the energy A2 and releasing only the potential energy A2 in thetail pipe 28 excluding theshort pipe 65 to the outside.

また、テールパイプ２８を擬似的に長くして気柱共鳴周波数を管長が長いテールパイプと同等の気柱共鳴周波数に下げることができるとともに、ポテンシャルエネルギーをテールパイプ２８の伸び代分だけテールパイプ２８全体に分散させてテールパイプ２８の内径を擬似的に細くすることができ、気柱共鳴の音圧のピークをさらに低減して気柱共鳴の音圧レベルをさらに低減することができる。  In addition, thetail pipe 28 can be made pseudo-long to lower the air column resonance frequency to an air column resonance frequency equivalent to a tail pipe having a long tube length, and the potential energy can be reduced by the amount of extension of thetail pipe 28. The inner diameter of thetail pipe 28 can be made pseudo thin by being dispersed throughout, and the sound pressure level of the air column resonance can be further reduced by further reducing the sound pressure peak of the air column resonance.

この結果、第１の実施の形態と同様に排気騒音を低減することができ、従来用いられていたマフラを廃止するとともにマフラ２７を小型化して、排気装置２３の重量を低減することができるとともに、排気装置２３の製造コストを低減することができる。  As a result, the exhaust noise can be reduced as in the first embodiment, the conventionally used muffler can be eliminated, themuffler 27 can be downsized, and the weight of theexhaust device 23 can be reduced. The manufacturing cost of theexhaust device 23 can be reduced.

また、本実施の形態では、短管６５の底板６５ｂを球面または放物面に形成しているため、図２２に矢印で示すように、短管６５の底板６５ｂに衝突した排気ガスを球面または放物面に沿って排気通路６７ａに案内することができ、短管６５が排気ガスの抵抗になるのを防止して、テールパイプ２８内を流れる排気ガスの背圧が上昇するのを防止することができる。また、排気ガスを短管６５の上流側の外周部から下流側の外周部に向かって整流することができ、排気ガスの乱流が発生するのを防止して気流音が発生するのを防止することができる。  Further, in the present embodiment, since thebottom plate 65b of theshort tube 65 is formed into a spherical surface or a parabolic surface, the exhaust gas that has collided with thebottom plate 65b of theshort tube 65 is formed into a spherical surface or a parabolic surface as shown by arrows in FIG. Theexhaust pipe 67a can be guided along the paraboloid, and theshort pipe 65 is prevented from becoming exhaust gas resistance, and the back pressure of the exhaust gas flowing in thetail pipe 28 is prevented from increasing. be able to. Further, the exhaust gas can be rectified from the upstream outer peripheral portion of theshort pipe 65 toward the downstream outer peripheral portion, thereby preventing the turbulent flow of the exhaust gas and preventing the generation of airflow noise. can do.

（第４の実施の形態）
図２３、図２４は、本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第４の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。(Fourth embodiment)
FIGS. 23 and 24 are views showing a fourth embodiment of an exhaust pipe component and an exhaust device for an internal combustion engine according to the present invention. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The description is omitted.

図２３、図２４において、テールパイプ２８の下流部２８Ｂの内部には短管７１が設けられており、この短管７１は、ブラケット７２ａ、７２ｂを介してテールパイプ２８の下流部２８Ｂに取付けられている。このため、短管７１の軸線方向中心軸は、テールパイプ２８の軸線方向中心軸と同一の中心軸となるようにテールパイプ２８の中心軸線上に設置されている。  23 and 24, ashort pipe 71 is provided in thedownstream portion 28B of thetail pipe 28. Theshort pipe 71 is attached to thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 viabrackets 72a and 72b. ing. For this reason, the axial center axis of theshort pipe 71 is installed on the central axis of thetail pipe 28 so as to be the same central axis as the axial center axis of thetail pipe 28.

また、短管７１は、軸線方向他端を構成する上流端に開口端７１ａを有するとともに、軸線方向一端を構成する下流端に閉口端である底板７１ｂを有し、テールパイプ２８の軸線方向に沿って所定長の長さで延在する有底筒状に形成されている。  Theshort pipe 71 has anopen end 71a at the upstream end constituting the other end in the axial direction and abottom plate 71b as a closed end at the downstream end constituting one end in the axial direction. It is formed in the bottomed cylinder shape extended by predetermined length along the length.

また、短管７１は、底板７１ｂ側の断面積が開口端７１ａ側の断面積よりも大きく形成されている。本実施の形態の短管７１は、底板７１ｂから開口端７１ａに向かって断面積が漸次大きく形成されている。  Further, theshort tube 71 is formed such that the cross-sectional area on thebottom plate 71b side is larger than the cross-sectional area on the openingend 71a side. Theshort tube 71 of the present embodiment is formed so that its cross-sectional area gradually increases from thebottom plate 71b toward the openingend 71a.

本実施の形態のテールパイプ２８は、下流部２８Ｂが中空部材を構成している。この中空部材は、テールパイプ２８と一体成形されたものであり、テールパイプ２８は、１本のパイプから構成されている。  In thetail pipe 28 of the present embodiment, thedownstream portion 28B constitutes a hollow member. This hollow member is integrally formed with thetail pipe 28, and thetail pipe 28 is composed of a single pipe.

なお、テールパイプ２８の下流部２８Ｂをテールパイプ２８と別体の中空部材から構成することにより、中空部材からなる下流部２８Ｂと短管７１とによって排気管部品を構成し、この排気管部品をテールパイプ２８に後付けするようにしてもよい。  By forming thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 from a hollow member separate from thetail pipe 28, thedownstream portion 28B made of a hollow member and theshort pipe 71 constitute an exhaust pipe component. Thetail pipe 28 may be retrofitted.

また、本実施の形態では、短管７１の底板７１ｂが下流開口端２８ｂと同一面上に位置しているため、短管７１の底板７１ｂは、テールパイプ２８内で発生する気柱共鳴の音圧分布の定在波の節に位置している。なお、短管７１の底板７１ｂは、音圧分布の節の位置に対して上流側または下流側に若干ずれていてもよい。  In the present embodiment, since thebottom plate 71b of theshort pipe 71 is positioned on the same plane as the downstream openingend 28b, thebottom plate 71b of theshort pipe 71 is sound of air column resonance generated in thetail pipe 28. Located in the standing wave section of the pressure distribution. Thebottom plate 71b of theshort pipe 71 may be slightly shifted upstream or downstream with respect to the position of the node of the sound pressure distribution.

また、本実施の形態の短管７１は、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λｍの長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４の長さに設定されている。
なお、短管７１は、気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λｍ以下の長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４以下の長さに設定してもよい。Further, theshort pipe 71 of the present embodiment has a length of 1/8 · λm with respect to the wavelength λ of the standing wave of air column resonance generated in thetail pipe 28, that is, 1 of the pipe length L of thetail pipe 28. The length is set to / 4.
Theshort tube 71 is set to a length of 1/8 · λm or less with respect to the wavelength λ of the standing column resonance, that is, a length of 1/4 or less of the tube length L of thetail pipe 28. Also good.

本実施の形態では、短管７１が設けられるテールパイプ２８の下流部２８Ｂの排気通路７３ａの単位長さ当たりの体積は、下流部２８Ｂを除いたテールパイプ２８の排気通路７３の単位当たりの体積に対して小さくなっている。  In the present embodiment, the volume per unit length of theexhaust passage 73a of thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 where theshort pipe 71 is provided is the volume per unit of theexhaust passage 73 of thetail pipe 28 excluding thedownstream portion 28B. Is smaller than

具体的には、短管７１は、短管７１が取付けられていない状態のテールパイプ２８の排気通路７３の体積に対して、短管７１をテールパイプ２８に取付けたときのテールパイプ２８の排気通路７３の体積の減少量が２．５％以上となるような大きさに設定されている。  Specifically, theshort pipe 71 is exhausted from thetail pipe 28 when theshort pipe 71 is attached to thetail pipe 28 with respect to the volume of theexhaust passage 73 of thetail pipe 28 where theshort pipe 71 is not attached. The volume of thepassage 73 is set so as to be reduced by 2.5% or more.

また、排気通路７３は、テールパイプ２８によって囲まれる空間の全てであり、排気通路７３の中で短管７１の外周部と下流部２８Ｂの内周部とによって囲まれる空間が排気通路７３ａを構成している。  Theexhaust passage 73 is the entire space surrounded by thetail pipe 28, and the space surrounded by the outer peripheral portion of theshort pipe 71 and the inner peripheral portion of thedownstream portion 28B in theexhaust passage 73 constitutes theexhaust passage 73a. doing.

このような構成の短管７１を有するテールパイプ２８にあっても、テールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡを、短管７１内のポテンシャルエネルギーＡ１と、短管７１を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２とに分散させて、短管７１を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２のみを外部に放出して、音圧のピークを下げることができる。  Even in thetail pipe 28 having theshort pipe 71 having such a configuration, the potential energy A in thetail pipe 28 is divided into the potential energy A1 in theshort pipe 71 and the potential in thetail pipe 28 excluding theshort pipe 71. It is possible to reduce the peak of the sound pressure by dispersing the energy A2 and releasing only the potential energy A2 in thetail pipe 28 excluding theshort pipe 71 to the outside.

また、テールパイプ２８を擬似的に長くして気柱共鳴周波数を管長が長いテールパイプと同等の気柱共鳴周波数に下げることができるとともに、ポテンシャルエネルギーをテールパイプ２８の伸び代分だけテールパイプ２８全体に分散させてテールパイプ２８の内径を擬似的に細くすることができ、気柱共鳴の音圧のピークをさらに低減して気柱共鳴の音圧レベルをさらに低減することができる。  In addition, thetail pipe 28 can be made pseudo-long to lower the air column resonance frequency to an air column resonance frequency equivalent to a tail pipe having a long tube length, and the potential energy can be reduced by the amount of extension of thetail pipe 28. The inner diameter of thetail pipe 28 can be made pseudo thin by being dispersed throughout, and the sound pressure level of the air column resonance can be further reduced by further reducing the sound pressure peak of the air column resonance.

この結果、第１の実施の形態と同様に排気騒音を低減することができ、従来用いられていたマフラを廃止するとともにマフラ２７を小型化して、排気装置２３の重量を低減することができるとともに、排気装置２３の製造コストを低減することができる。  As a result, the exhaust noise can be reduced as in the first embodiment, the conventionally used muffler can be eliminated, themuffler 27 can be downsized, and the weight of theexhaust device 23 can be reduced. The manufacturing cost of theexhaust device 23 can be reduced.

また、本実施の形態では、底板７１ｂから開口端７１ａに向かって短管７１の断面積を漸次大きくしているので、テールパイプ２８の下流部２８Ｂにおいて、排気通路７３ａの上流側の断面積を排気通路７３ａの下流側に断面積よりも大きくすることができる。このため、短管６５が排気ガスの抵抗になるのを防止して、テールパイプ２８内を流れる排気ガスの背圧が上昇するのを防止することができる。  In the present embodiment, since the cross-sectional area of theshort pipe 71 is gradually increased from thebottom plate 71b toward the openingend 71a, the cross-sectional area on the upstream side of theexhaust passage 73a is reduced in thedownstream portion 28B of thetail pipe 28. The cross-sectional area can be made larger on the downstream side of theexhaust passage 73a. For this reason, it is possible to prevent theshort pipe 65 from becoming the resistance of the exhaust gas and to prevent the back pressure of the exhaust gas flowing in thetail pipe 28 from increasing.

（第５の実施の形態）
図２５、図２６は、本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第５の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。(Fifth embodiment)
FIGS. 25 and 26 are views showing a fifth embodiment of the exhaust pipe part and the exhaust device of the internal combustion engine according to the present invention. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The description is omitted.

図２５、図２６において、テールパイプ２８の下流部２８Ｃは、拡径されており、下流部２８Ｃの内部には短管７５が設けられている。この短管７５は、ブラケット７６ａ、７６ｂを介してテールパイプ２８の下流部２８Ｃに取付けられている。このため、短管７５の軸線方向中心軸は、テールパイプ２８の軸線方向中心軸と同一の中心軸となるようにテールパイプ２８の中心軸線上に設置されている。  25 and 26, thedownstream portion 28C of thetail pipe 28 has an enlarged diameter, and ashort pipe 75 is provided inside thedownstream portion 28C. Theshort pipe 75 is attached to thedownstream portion 28C of thetail pipe 28 viabrackets 76a and 76b. Therefore, the axial center axis of theshort pipe 75 is installed on the central axis of thetail pipe 28 so as to be the same central axis as the axial center axis of thetail pipe 28.

また、短管７５は、軸線方向他端を構成する上流端に開口端７５ａを有するとともに、軸線方向一端を構成する下流端に閉口端である底板７５ｂを有し、テールパイプ２８の軸線方向に沿って所定長の長さで延在する有底筒状に形成されている。  Theshort pipe 75 has anopen end 75a at the upstream end constituting the other end in the axial direction, and abottom plate 75b as a closed end at the downstream end constituting the one end in the axial direction, and extends in the axial direction of thetail pipe 28. It is formed in the bottomed cylinder shape extended by predetermined length along the length.

本実施の形態のテールパイプ２８は、下流部２８Ｃが中空部材を構成している。この中空部材は、テールパイプ２８と一体成形されたものであり、テールパイプ２８は、１本のパイプから構成されている。  In thetail pipe 28 of the present embodiment, thedownstream portion 28C constitutes a hollow member. This hollow member is integrally formed with thetail pipe 28, and thetail pipe 28 is composed of a single pipe.

なお、テールパイプ２８の下流部２８Ｃをテールパイプ２８と別体の中空部材から構成することにより、中空部材からなる下流部２８Ｃと短管７５とによって排気管部品を構成し、この排気管部品をテールパイプ２８に後付けするようにしてもよい。  By forming thedownstream portion 28C of thetail pipe 28 from a hollow member separate from thetail pipe 28, thedownstream portion 28C made of a hollow member and theshort pipe 75 constitute an exhaust pipe component. Thetail pipe 28 may be retrofitted.

また、本実施の形態では、短管７５の底板７５ｂが下流開口端２８ｃと同一面上に位置しているため、短管７５の底板７５ｂは、テールパイプ２８内で発生する気柱共鳴の音圧分布の定在波の節に位置している。なお、短管７５の底板７５ｂは、音圧分布の節の位置に対して上流側または下流側に若干ずれていてもよい。  In the present embodiment, since thebottom plate 75b of theshort tube 75 is located on the same plane as the downstream openingend 28c, thebottom plate 75b of theshort tube 75 generates sound of air column resonance generated in thetail pipe 28. Located in the standing wave section of the pressure distribution. Note that thebottom plate 75b of theshort pipe 75 may be slightly shifted upstream or downstream with respect to the position of the node of the sound pressure distribution.

また、本実施の形態の短管７５は、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λｍの長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４の長さに設定されている。
なお、短管７５は、気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λｍ以下の長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４以下の長さに設定してもよい。Further, theshort pipe 75 of the present embodiment has a length of 1/8 · λm with respect to the wavelength λ of the standing wave of air column resonance generated in thetail pipe 28, that is, 1 of the pipe length L of thetail pipe 28. The length is set to / 4.
Theshort tube 75 is set to a length of 1/8 · λm or less with respect to the wavelength λ of the air column resonance standing wave, that is, a length of 1/4 or less of the tube length L of thetail pipe 28. Also good.

また、本実施の形態では、短管７５が設けられるテールパイプ２８の下流部２８Ｃの排気通路７７ａの断面積が、下流部２８Ｃを除いたテールパイプ２８の排気通路７７の断面積と同じ大きさになるように下流部２８Ｃが拡径されている。なお、下流部２８Ｃの一部は、テーパ形状を有しているため、テーパによって囲まれる排気通路の断面積は除く。  In the present embodiment, the cross-sectional area of theexhaust passage 77a of thedownstream portion 28C of thetail pipe 28 where theshort pipe 75 is provided is the same as the cross-sectional area of theexhaust passage 77 of thetail pipe 28 excluding thedownstream portion 28C. Thedownstream portion 28C is expanded in diameter. Since a part of thedownstream portion 28C has a tapered shape, the cross-sectional area of the exhaust passage surrounded by the taper is excluded.

なお、排気通路７７は、テールパイプ２８によって囲まれる空間の全てであり、排気通路７７の中で短管７５の外周部と他端部２８Ｃの内周部とによって囲まれる空間が排気通路７７ａを構成している。  Theexhaust passage 77 is the entire space surrounded by thetail pipe 28, and the space surrounded by the outer peripheral portion of theshort pipe 75 and the inner peripheral portion of theother end portion 28C in theexhaust passage 77 defines theexhaust passage 77a. It is composed.

このような構成の短管７５を有するテールパイプ２８にあっては、テールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡを、短管７５内のポテンシャルエネルギーＡ１と、短管７５を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２とに分散させて、短管７５を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２のみを外部に放出して、音圧のピークを下げることができ、音圧レベルを低減することができる。  In thetail pipe 28 having theshort pipe 75 configured as described above, the potential energy A in thetail pipe 28 is divided into the potential energy A1 in theshort pipe 75 and the potential in thetail pipe 28 excluding theshort pipe 75. Dispersed in the energy A2, only the potential energy A2 in thetail pipe 28 excluding theshort pipe 75 is released to the outside, the peak of the sound pressure can be lowered, and the sound pressure level can be reduced.

このようにしても、排気騒音を低減することができ、従来用いられていたマフラを廃止するとともにマフラ２７を小型化して、排気装置２３の重量を低減することができるとともに、排気装置２３の製造コストを低減することができる。  Even in this case, the exhaust noise can be reduced, the conventionally used muffler can be eliminated, themuffler 27 can be downsized, the weight of theexhaust device 23 can be reduced, and the manufacture of theexhaust device 23 can be reduced. Cost can be reduced.

なお、本実施の形態では、短管７５が設けられるテールパイプ２８の下流部２８Ｃの排気通路７７ａの断面積が、下流部２８Ｃを除いたテールパイプ２８の排気通路７７の断面積と同じ大きさになるように下流部２８Ｃが拡径されているが、短管７５が設けられるテールパイプ２８の下流部２８Ｃの排気通路７７ａの単位長さ当たりの体積が、下流部２８Ｃを除いたテールパイプ２８の排気通路７７の単位当たりの体積に対して小さくなるように下流部２８Ｃが拡径されていてもよい。  In the present embodiment, the cross-sectional area of theexhaust passage 77a of thedownstream portion 28C of thetail pipe 28 where theshort pipe 75 is provided is the same size as the cross-sectional area of theexhaust passage 77 of thetail pipe 28 excluding thedownstream portion 28C. Thedownstream portion 28C is enlarged in diameter so that the volume per unit length of theexhaust passage 77a in thedownstream portion 28C of thetail pipe 28 provided with theshort pipe 75 is thetail pipe 28 excluding thedownstream portion 28C. Thedownstream portion 28 </ b> C may be enlarged so as to be smaller than the volume per unit of theexhaust passage 77.

この場合には、短管７５の大きさを、短管７５が取付けられていない状態のテールパイプ２８の排気通路７７の体積に対して、短管７５をテールパイプ２８に取付けたときのテールパイプ２８の排気通路７７の体積の減少量が２．５％以上となるような大きさに設定すればよい。  In this case, the size of theshort pipe 75 is the same as the tail pipe when theshort pipe 75 is attached to thetail pipe 28 with respect to the volume of theexhaust passage 77 of thetail pipe 28 in a state where theshort pipe 75 is not attached. What is necessary is just to set it as the magnitude | size in which the reduction | decrease amount of the volume of 28exhaust passages 77 becomes 2.5% or more.

このようにすれば、テールパイプ２８を擬似的に長くして気柱共鳴周波数を管長が長いテールパイプと同等の気柱共鳴周波数に下げることができるとともに、ポテンシャルエネルギーをテールパイプ２８の伸び代分だけテールパイプ２８全体に分散させてテールパイプ２８の内径を擬似的に細くすることができ、気柱共鳴の音圧のピークをさらに低減して気柱共鳴の音圧レベルをさらに低減することができ、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。  In this way, thetail pipe 28 can be made pseudo-long and the air column resonance frequency can be lowered to the air column resonance frequency equivalent to that of the tail pipe having a long tube length, and the potential energy can be reduced by the amount of extension of thetail pipe 28. As a result, the inner diameter of thetail pipe 28 can be artificially thinned by dispersing it throughout thetail pipe 28, and the sound pressure level of the air column resonance can be further reduced by further reducing the sound pressure peak of the air column resonance. It is possible to obtain the same effects as those of the first embodiment.

なお、本実施形態では、テールパイプ２８の下流部２８Ｃを拡径しているが、上流部２８Ａを拡径してもよく、上流部２８Ａと下流部２８Ｃの両方を拡径してもよい。  In the present embodiment, thedownstream portion 28C of thetail pipe 28 is expanded in diameter, but theupstream portion 28A may be expanded, and both theupstream portion 28A and thedownstream portion 28C may be expanded.

（第６の実施の形態）
図２７〜図２９は、本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第６の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。(Sixth embodiment)
27 to 29 are views showing a sixth embodiment of the exhaust pipe part and the exhaust device of the internal combustion engine according to the present invention. The same reference numerals are given to the same components as those of the first embodiment. The description is omitted.

図２７〜図２９において、テールパイプ２８の下流部２８Ｂの内部には短管８１が設けられており、この短管８１の軸線方向中心軸は、テールパイプ２８の軸線方向中心軸に対して上方にずれている。
短管８１の一側面は、テールパイプ２８の内周面に沿った円部８１ａが形成されており、円部８１ａがテールパイプ２８の下流部２８Ｂの内周部に溶接等によって固定されている。27 to 29, ashort pipe 81 is provided inside thedownstream portion 28 </ b> B of thetail pipe 28, and the axial center axis of theshort pipe 81 is higher than the axial center axis of thetail pipe 28. It is shifted.
One side surface of theshort pipe 81 is formed with acircular portion 81a along the inner peripheral surface of thetail pipe 28, and thecircular portion 81a is fixed to the inner peripheral portion of thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 by welding or the like. .

また、短管８１は、軸線方向他端を構成する上流端に開口端８１ｂを有するとともに、軸線方向一端に閉口端および底板を構成する開閉弁８２を有し、テールパイプ２８の軸線方向に沿って所定長の長さで延在する有底筒状に形成されている。  Theshort pipe 81 has anopening end 81b at the upstream end constituting the other end in the axial direction, and has an opening / closingvalve 82 constituting a closed end and a bottom plate at one end in the axial direction, along the axial direction of thetail pipe 28. Thus, it is formed in a bottomed cylindrical shape extending in a predetermined length.

本実施の形態のテールパイプ２８は、下流部２８Ｂが中空部材を構成している。この中空部材は、テールパイプ２８と一体成形されたものであり、テールパイプ２８は、１本のパイプから構成されている。  In thetail pipe 28 of the present embodiment, thedownstream portion 28B constitutes a hollow member. This hollow member is integrally formed with thetail pipe 28, and thetail pipe 28 is composed of a single pipe.

なお、テールパイプ２８の下流部２８Ｂをテールパイプ２８と別体の中空部材から構成することにより、中空部材からなる下流部２８Ｂと短管８１とによって排気管部品を構成し、この排気管部品をテールパイプ２８に後付けするようにしてもよい。  By forming thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 from a hollow member separate from thetail pipe 28, thedownstream portion 28B made of a hollow member and theshort pipe 81 constitute an exhaust pipe component. Thetail pipe 28 may be retrofitted.

また、短管８１の開閉弁８２は、下流開口端２８ｂと同一面上に位置しており、開閉弁８２がテールパイプ２８内で発生する気柱共鳴の定在波の音圧分布の節に位置している。  The on-offvalve 82 of theshort pipe 81 is located on the same plane as the downstream openingend 28 b, and the on-offvalve 82 serves as a node of the sound pressure distribution of the standing wave of air column resonance generated in thetail pipe 28. positioned.

また、本実施の形態の短管８１は、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λｍの長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４の長さに設定されている。  Further, theshort tube 81 of the present embodiment has a length of 1/8 · λm with respect to the wavelength λ of the standing wave of air column resonance generated in thetail pipe 28, that is, 1 of the tube length L of thetail pipe 28. The length is set to / 4.

また、テールパイプ２８の排気通路８３の単位長さ当たりの体積に対して、下流部２８Ｂの排気通路８３ａの単位長さ当たりの体積が小さくなるように排気通路８３ａの体積が小さくなっている。  Further, the volume of theexhaust passage 83a is reduced so that the volume per unit length of theexhaust passage 83a of thedownstream portion 28B is smaller than the volume per unit length of theexhaust passage 83 of thetail pipe 28.

具体的には、短管８１は、短管８１が取付けられていない状態のテールパイプ２８の排気通路８３の体積に対して、短管８１をテールパイプ２８に取付けたときのテールパイプ２８の排気通路８３の体積の減少量が２．５％以上となるような大きさに設定されている。  Specifically, theshort pipe 81 is exhausted from thetail pipe 28 when theshort pipe 81 is attached to thetail pipe 28 with respect to the volume of theexhaust passage 83 of thetail pipe 28 where theshort pipe 81 is not attached. The volume of thepassage 83 is set so as to be reduced by 2.5% or more.

なお、排気通路８３は、テールパイプ２８によって囲まれる空間の全てであり、排気通路８３の中で短管８１の外周部と下流部２８Ｂの内周部とによって囲まれる空間が排気通路８３ａを構成している。  Theexhaust passage 83 is the entire space surrounded by thetail pipe 28, and the space surrounded by the outer peripheral portion of theshort pipe 81 and the inner peripheral portion of thedownstream portion 28B in theexhaust passage 83 constitutes theexhaust passage 83a. doing.

一方、短管８１の下流端には短管８１の幅方向両端部から上方に突出する突出部８１ｃ、８１ｄが形成されており、この突出部８１ｃ、８１ｄは、一定間隔離隔している。この突出部８１ｃ、８１ｄには軸部材８４が固定されており、この軸部材８４は、開閉弁８２の上部に形成された挿通孔８２ａに挿通されている。  On the other hand, projectingportions 81c and 81d projecting upward from both ends in the width direction of theshort tube 81 are formed at the downstream end of theshort tube 81, and the projectingportions 81c and 81d are spaced apart by a certain distance. Ashaft member 84 is fixed to the projectingportions 81c and 81d, and theshaft member 84 is inserted into aninsertion hole 82a formed in the upper part of the on-offvalve 82.

開閉弁８２は、軸部材８４に対して揺動自在に取付けられている。この開閉弁８２は、短管８１内を流れる排気ガスの流量が所定流量以上（例えば、エンジン２１が高回転のときの流量）のときに、この排気流を受けて短管８１を図２９に仮想線で示すように開放し、排気ガスの流量が所定流量未満のときに、短管８１を図２９に実線で示すように閉塞して短管８１の閉口端である底板を構成するようになっている。  The on-offvalve 82 is swingably attached to theshaft member 84. The on-offvalve 82 receives the exhaust flow when the flow rate of the exhaust gas flowing through theshort tube 81 is equal to or higher than a predetermined flow rate (for example, the flow rate when theengine 21 is rotating at high speed). When the exhaust gas is opened as shown by the phantom line and the exhaust gas flow rate is less than the predetermined flow rate, theshort pipe 81 is closed as shown by the solid line in FIG. 29 to form the bottom plate that is the closed end of theshort pipe 81. It has become.

このような構成の短管８１を有するテールパイプ２８にあっても、テールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡを、短管８１内のポテンシャルエネルギーＡ１と、短管８１を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２とに分散させて、短管８１を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２のみを外部に放出して、音圧のピークを下げることができる。  Even in thetail pipe 28 having theshort pipe 81 having such a configuration, the potential energy A in thetail pipe 28 is divided into thepotential energy A 1 in theshort pipe 81 and the potential in thetail pipe 28 excluding theshort pipe 81. It is possible to reduce the peak of the sound pressure by dispersing the energy A2 and releasing only the potential energy A2 in thetail pipe 28 excluding theshort pipe 81 to the outside.

また、テールパイプ２８を擬似的に長くして気柱共鳴周波数を管長が長いテールパイプと同等の気柱共鳴周波数に下げることができるとともに、ポテンシャルエネルギーをテールパイプ２８の伸び代分だけテールパイプ２８全体に分散させてテールパイプ２８の内径を擬似的に細くすることができ、気柱共鳴の音圧のピークをさらに低減して気柱共鳴の音圧レベルをさらに低減することができる。  In addition, thetail pipe 28 can be made pseudo-long to lower the air column resonance frequency to an air column resonance frequency equivalent to a tail pipe having a long tube length, and the potential energy can be reduced by the amount of extension of thetail pipe 28. The inner diameter of thetail pipe 28 can be made pseudo thin by being dispersed throughout, and the sound pressure level of the air column resonance can be further reduced by further reducing the sound pressure peak of the air column resonance.

この結果、第１の実施の形態と同様に排気騒音を低減することができ、従来用いられていたマフラを廃止するとともにマフラ２７を小型化して、排気装置２３の重量を低減することができるとともに、排気装置２３の製造コストを低減することができる。  As a result, the exhaust noise can be reduced as in the first embodiment, the conventionally used muffler can be eliminated, themuffler 27 can be downsized, and the weight of theexhaust device 23 can be reduced. The manufacturing cost of theexhaust device 23 can be reduced.

また、本実施の形態では、短管８１の閉口端を構成する底板を開閉弁８２から構成し、短管８１内を流れる排気流の流量が所定流量以上のときに、この排気流を受けて開閉弁８２を開放するようにしたので、排気ガスの流量が少ないエンジン２１の低回転時に開閉弁８２を閉塞させて短管８１の底板を構成することができ、短管８１内にポテンシャルエネルギーを蓄積することができる。  In the present embodiment, the bottom plate constituting the closed end of theshort pipe 81 is constituted by the on-offvalve 82, and when the flow rate of the exhaust flow flowing in theshort pipe 81 is equal to or higher than a predetermined flow rate, the exhaust flow is received. Since the opening / closingvalve 82 is opened, the bottom plate of theshort pipe 81 can be configured by closing the opening / closingvalve 82 when theengine 21 with a low exhaust gas flow rate is low, and potential energy is stored in theshort pipe 81. Can be accumulated.

また、排気ガスの流量が多いときには、開閉弁８２を開放させて短管８１を通して排気ガスを排出することができるため、エンジン２１の高回転時に排気ガスの背圧が上昇するのを防止することができ、排気性能が低下するのを防止することができる。  In addition, when the flow rate of the exhaust gas is large, the on-offvalve 82 can be opened and the exhaust gas can be discharged through theshort pipe 81, so that the back pressure of the exhaust gas is prevented from increasing during the high rotation of theengine 21. Therefore, it is possible to prevent the exhaust performance from deteriorating.

（第７の実施の形態）
図３０、図３１は、本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第７の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。(Seventh embodiment)
FIGS. 30 and 31 are views showing a seventh embodiment of the exhaust pipe component and the exhaust device of the internal combustion engine according to the present invention. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The description is omitted.

図３０、図３１において、テールパイプ２８の下流部２８Ｂには仕切板９１が設けられており、この仕切板９１の中心軸は、テールパイプ２８の中心軸上に設けられ、下流部２８Ｂの排気通路を上下に区画している。本実施の形態では、この仕切板９１と仕切板９１の下方に位置するテールパイプ２８の下流部２８Ｂの下半分（以下、半円部９２という）によって短管９３が構成されている。  30 and 31, apartition plate 91 is provided in thedownstream portion 28B of thetail pipe 28. The central axis of thepartition plate 91 is provided on the central axis of thetail pipe 28, and the exhaust of thedownstream portion 28B. The passage is divided up and down. In the present embodiment, theshort pipe 93 is configured by thepartition plate 91 and the lower half (hereinafter referred to as a semicircular portion 92) of thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 positioned below thepartition plate 91.

この短管９３は、軸線方向他端に開口端９３ａを有するとともに軸線方向一端に閉口端および底板を構成する開閉弁９４を有しており、短管９３の軸線方向中心軸は、テールパイプ２８の軸線方向中心軸に対して下方にずれている。
また、短管９３の開閉弁９４は、下流開口端２８ｂと同一面上に位置しており、開閉弁９４がテールパイプ２８内で発生する気柱共鳴の定在波の音圧分布の節に位置している。Theshort pipe 93 has anopen end 93a at the other end in the axial direction and an open /close valve 94 constituting a closed end and a bottom plate at one end in the axial direction, and the axial center axis of theshort pipe 93 is thetail pipe 28. Is shifted downward with respect to the axial center axis.
Further, the on-offvalve 94 of theshort pipe 93 is located on the same plane as the downstream openingend 28 b, and the on-offvalve 94 serves as a node of the sound pressure distribution of the standing wave of air column resonance generated in thetail pipe 28. positioned.

本実施の形態のテールパイプ２８は、下流部２８Ｂが中空部材を構成している。この中空部材は、テールパイプ２８と一体成形されたものであり、テールパイプ２８は、１本のパイプから構成されている。  In thetail pipe 28 of the present embodiment, thedownstream portion 28B constitutes a hollow member. This hollow member is integrally formed with thetail pipe 28, and thetail pipe 28 is composed of a single pipe.

なお、テールパイプ２８の下流部２８Ｂをテールパイプ２８と別体の中空部材から構成することにより、中空部材からなる下流部２８Ｂと仕切板９１とによって排気管部品を構成し、この排気管部品をテールパイプ２８に後付けするようにしてもよい。  By forming thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 from a hollow member separate from thetail pipe 28, thedownstream portion 28B made of a hollow member and thepartition plate 91 constitute an exhaust pipe component. Thetail pipe 28 may be retrofitted.

また、本実施の形態の短管９３は、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λｍの長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４の長さに設定されている。  Further, theshort tube 93 of the present embodiment has a length of 1/8 · λm with respect to the wavelength λ of the standing wave of air column resonance generated in thetail pipe 28, that is, 1 of the tube length L of thetail pipe 28. The length is set to / 4.

また、テールパイプ２８の排気通路９５の単位長さ当たりの体積に対して、下流部２８Ｂの排気通路９５ａの単位長さ当たりの体積が小さくなるように排気通路９５ａの体積が小さくなっている。  Further, the volume of theexhaust passage 95a is reduced so that the volume per unit length of theexhaust passage 95a of thedownstream portion 28B is smaller than the volume per unit length of theexhaust passage 95 of thetail pipe 28.

具体的には、短管９３は、短管９３が取付けられていない状態のテールパイプ２８の排気通路９５の体積に対して、短管９３をテールパイプ２８に取付けたときのテールパイプ２８の排気通路９５の体積の減少量が２．５％以上となるような大きさに設定されている。  Specifically, theshort pipe 93 is exhausted from thetail pipe 28 when theshort pipe 93 is attached to thetail pipe 28 with respect to the volume of theexhaust passage 95 of thetail pipe 28 where theshort pipe 93 is not attached. The volume of thepassage 95 is set such that the volume reduction amount is 2.5% or more.

なお、排気通路９５は、テールパイプ２８によって囲まれる空間の全てであり、排気通路９５の中で仕切板９１と半円部９２の内周部とによって囲まれる空間が排気通路９５ａを構成している。  Theexhaust passage 95 is the entire space surrounded by thetail pipe 28, and the space surrounded by thepartition plate 91 and the inner peripheral portion of thesemicircular portion 92 in theexhaust passage 95 constitutes theexhaust passage 95a. Yes.

一方、仕切板９１の下流端には仕切板９１の幅方向両端部から上方に突出する突出部９１ａ、９１ｂが形成されており、この突出部９１ａ、９１ｂは、一定間隔離隔している。この突出部９１ａ、９１ｂには軸部材９６が固定されており、この軸部材９６は、開閉弁９４の上部に形成された挿通孔９４ａに挿通されている。  On the other hand, projectingportions 91a and 91b projecting upward from both end portions in the width direction of thepartition plate 91 are formed at the downstream end of thepartition plate 91, and the projectingportions 91a and 91b are spaced apart by a certain distance. Ashaft member 96 is fixed to the projectingportions 91 a and 91 b, and theshaft member 96 is inserted into aninsertion hole 94 a formed in the upper part of the on-offvalve 94.

したがって、開閉弁９４は、軸部材９６に対して揺動自在に取付けられている。この開閉弁９４は、短管９３内を流れる排気ガスの流量が所定流量以上（例えば、エンジン２１が高回転のときの流量）のときに、この排気流を受けて短管９３を図３１に仮想線で示すように開放し、排気ガスの流量が所定流量未満のときに、短管９３を図３１に実線で示すように閉塞して短管９３の閉口端である底板を構成するようになっている。  Therefore, the on-offvalve 94 is swingably attached to theshaft member 96. The on-offvalve 94 receives the exhaust flow when the flow rate of the exhaust gas flowing through theshort tube 93 is equal to or higher than a predetermined flow rate (for example, the flow rate when theengine 21 is rotating at high speed). When the exhaust gas is opened as shown by the phantom line and the exhaust gas flow rate is less than the predetermined flow rate, theshort pipe 93 is closed as shown by the solid line in FIG. 31 so as to constitute the bottom plate that is the closed end of theshort pipe 93. It has become.

このような構成の短管９３を有するテールパイプ２８にあっても、テールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡを、短管９３内のポテンシャルエネルギーＡ１と、短管９３を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２とに分散させて、短管９３を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２のみを外部に放出して、音圧のピークを下げることができる。  Even in thetail pipe 28 having theshort pipe 93 configured as described above, the potential energy A in thetail pipe 28 is divided into the potential energy A1 in theshort pipe 93 and the potential in thetail pipe 28 excluding theshort pipe 93. It is possible to reduce the peak of the sound pressure by dispersing the energy A2 and releasing only the potential energy A2 in thetail pipe 28 excluding theshort pipe 93 to the outside.

また、テールパイプ２８を擬似的に長くして気柱共鳴周波数を管長が長いテールパイプと同等の気柱共鳴周波数に下げることができるとともに、ポテンシャルエネルギーをテールパイプ２８の伸び代分だけテールパイプ２８全体に分散させてテールパイプ２８の内径を擬似的に細くすることができ、気柱共鳴の音圧のピークをさらに低減して気柱共鳴の音圧レベルをさらに低減することができる。  In addition, thetail pipe 28 can be made pseudo-long to lower the air column resonance frequency to an air column resonance frequency equivalent to a tail pipe having a long tube length, and the potential energy can be reduced by the amount of extension of thetail pipe 28. The inner diameter of thetail pipe 28 can be made pseudo thin by being dispersed throughout, and the sound pressure level of the air column resonance can be further reduced by further reducing the sound pressure peak of the air column resonance.

この結果、第１の実施の形態と同様に排気騒音を低減することができ、従来用いられていたマフラを廃止するとともにマフラ２７を小型化して、排気装置２３の重量を低減することができるとともに、排気装置２３の製造コストを低減することができる。  As a result, the exhaust noise can be reduced as in the first embodiment, the conventionally used muffler can be eliminated, themuffler 27 can be downsized, and the weight of theexhaust device 23 can be reduced. The manufacturing cost of theexhaust device 23 can be reduced.

また、本実施の形態では、短管９３の閉口端を構成する底板を開閉弁９４から構成し、短管９３内を流れる排気流の流量が所定流量以上のときに、この排気流を受けて開閉弁９４を開放するようにしたので、排気ガスの流量が少ないエンジン２１の低回転時に開閉弁９４を閉塞させて短管９３の底板を構成することができ、短管９３内にポテンシャルエネルギーを蓄積することができる。  In the present embodiment, the bottom plate constituting the closed end of theshort pipe 93 is constituted by the on-offvalve 94. When the flow rate of the exhaust flow flowing in theshort pipe 93 is equal to or higher than a predetermined flow rate, the exhaust flow is received. Since the on-offvalve 94 is opened, the on-offvalve 94 can be closed when theengine 21 has a low exhaust gas flow rate and the bottom plate of theshort pipe 93 can be formed. Can be accumulated.

また、排気ガスの流量が多いときには、開閉弁９４を開放させて短管９３を通して排気ガスを排出することができるため、エンジン２１の高回転時に排気ガスの背圧が上昇するのを防止することができ、排気性能が低下するのを防止することができる。  Further, when the flow rate of the exhaust gas is large, the on-offvalve 94 can be opened and the exhaust gas can be discharged through theshort pipe 93. Therefore, it is possible to prevent the exhaust gas back pressure from increasing when theengine 21 rotates at a high speed. Therefore, it is possible to prevent the exhaust performance from deteriorating.

これに加えて、本実施の形態では、テールパイプ２８に単体の短管を取付けるのに代えて、短管９３の一部を、テールパイプ２８の下流部２８Ｂの一部である半円部９２から構成したので、テールパイプ２８の軽量化を図ることができる。  In addition, in this embodiment, instead of attaching a single short pipe to thetail pipe 28, a part of theshort pipe 93 is replaced with asemicircular part 92 which is a part of thedownstream part 28B of thetail pipe 28. Therefore, thetail pipe 28 can be reduced in weight.

なお、上記各実施の形態では、短管４３、４６、６１、６５、７１、７５、８１、９３をテールパイプ２８の少なくとも上流部２８Ａと下流部２８Ｂの何れか一方に設けるようにしているが、気柱共鳴の二次成分ｆ２の音圧分布の節に短管を追加してもよい。  In each of the above embodiments, theshort pipes 43, 46, 61, 65, 71, 75, 81, 93 are provided in at least one of theupstream portion 28A and thedownstream portion 28B of thetail pipe 28. A short tube may be added to the node of the sound pressure distribution of the secondary component f2 of the air column resonance.

この場合、追加された短管の長さは、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λｍ以下の長さに設定する。すなわち、二次成分ｆ２の波長λ２は、λ２＝Ｌであるため、短管の長さをテールパイプ２８の管長Ｌの１／８以下の長さに設定し、短管の上流端または下流端が音圧分布の節に位置するようにすればよい。  In this case, the length of the added short tube is set to a length of 1/8 · λm or less with respect to the wavelength λ of the standing column resonance wave generated in thetail pipe 28. That is, since the wavelength λ2 of the secondary component f2 is λ2 = L, the length of the short pipe is set to 1/8 or less of the pipe length L of thetail pipe 28, and the upstream end or the downstream end of the short pipe is set. Should be positioned at the nodes of the sound pressure distribution.

また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。  The embodiment disclosed this time is illustrative in all respects and is not limited to this embodiment. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

以上のように、本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置は、従来用いられていたマフラを廃止するとともに排気管の一端部に設けられた消音器を小型化して排気騒音を低減することができ、排気装置の重量を低減することができるとともに、排気装置の製造コストを低減することができるという効果を有し、排気ガスの排気方向の最下流に設けられた排気管の気柱共鳴による排気騒音を低減するようにした排気管部品および内燃機関の排気装置等として有用である。  As described above, the exhaust pipe part and the exhaust system for an internal combustion engine according to the present invention eliminate the muffler that has been conventionally used and reduce the size of the silencer provided at one end of the exhaust pipe to reduce the exhaust noise. The exhaust column is provided at the most downstream side in the exhaust direction of the exhaust gas, and the weight of the exhaust device can be reduced and the manufacturing cost of the exhaust device can be reduced. This is useful as an exhaust pipe component that reduces exhaust noise due to resonance, an exhaust system of an internal combustion engine, and the like.

２１ エンジン（内燃機関）
２３ 排気装置
２７ マフラ（消音器）
２８ テールパイプ（排気管）
２８Ａ 上流部（一端部）
２８Ｂ、２８Ｃ 下流部（他端部）
２８ａ 上流開口端
２８ｂ、２８ｃ 下流開口端
４１ 排気管部品
４２ｂ 下流開口端（軸線方向一端）
４３、４６ 短管
４３ａ 開口端
４３ｂ 底板（閉口端）
４５、４５ａ 排気通路
４５ａ 排気通路
６１ 短管
６１ａ 底板（閉口端）
６１ｂ 環状部材
６２、６２ａ 排気通路
６５ 短管
６５ａ 開口端
６５ｂ 底板（閉口端）
６７、６７ａ 排気通路
７１ 短管
７１ａ 開口端
７１ｂ 底板（閉口端）
７３、７３ａ 排気通路
７５ 短管
７５ａ 開口端
７５ｂ 底板（閉口端）
７７、７７ａ 排気通路
８１ 短管
８２ 開閉弁（底板、閉口端）
８３、８３ａ 排気通路
９１ 仕切板
９３ 短管
９３ａ 開口端
９４ 開閉弁（底板、閉口端）
９５、９５ａ 排気通路21 Engine (Internal combustion engine)
23Exhaust device 27 Muffler (silencer)
28 Tail pipe (exhaust pipe)
28A upstream part (one end)
28B, 28C Downstream part (other end part)
28aUpstream opening end 28b, 28cDownstream opening end 41Exhaust pipe component 42b Downstream opening end (one axial direction end)
43, 46Short pipe 43aOpen end 43b Bottom plate (closed end)
45,45a Exhaust passage45a Exhaust passage 61Short pipe 61a Bottom plate (closed end)
61b Annular member 62,62a Exhaust passage 65Short pipe 65aOpen end 65b Bottom plate (closed end)
67,67a Exhaust passage 71Short pipe 71aOpen end 71b Bottom plate (closed end)
73,73a Exhaust passage 75Short pipe 75aOpen end 75b Bottom plate (closed end)
77,77a Exhaust passage 81Short pipe 82 Open / close valve (bottom plate, closed end)
83,83a Exhaust passage 91Partition plate 93Short pipe93a Open end 94 Open / close valve (bottom plate, closed end)
95, 95a Exhaust passage

【０００４】
［００１７］
本発明に係る排気管部品は、上記目的を達成するため、（１）一端部に内燃機関から排出された排気ガスの排気方向上流側の消音器に接続される上流開口端を有するとともに、他端部に排気ガスを大気に排出するための下流開口端を有する排気管に取付けられ、前記排気管の一部を構成する排気管部品であって、前記排気管内に生じる気柱共鳴の音圧分布の節を含んだ領域に位置するようにして前記排気管の軸線方向に連接される中空部材と、前記中空部材の内部に設けられ、前記排気管の軸線方向に沿って所定長延在する短管とを備え、前記短管は、軸線方向一端に閉口端を有するとともに軸線方向他端に開口端を有し、前記閉口端が前記排気管内で発生する気柱共鳴の定在波の音圧分布の節と略同位置に位置し、前記短管は、前記気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λ以下の長さに設定されるものから構成されている。
［００１８］
この構成により、排気管部品を備えた排気管は、気柱共鳴の発生時に、音圧分布の節の位置において、排気管内の気柱共鳴が有するポテンシャルエネルギーを短管内に蓄積して排気管内のポテンシャルエネルギーを短管内と短管を除いた排気管内に分散することができる。
すなわち、気柱共鳴が発生する系が有する力学的エネルギーは、運動エネルギーとポテンシャルエネルギーの和で表され、力学的エネルギーは、保存される。
［００１９］
音圧分布の節の位置は、音圧が最小となる反面、粒子速度が最大となるので、排気管内の気柱共鳴が有するポテンシャルエネルギーは、音圧が低い位置に設けられた短管内に蓄積され、このポテンシャルエネルギーは、外部に放出されない。
［００２０］
このため、排気管内のポテンシャルエネルギーを、短管内のポテンシャルエネルギーと、短管を除いた排気管内のポテンシャルエネルギーとに分散して、短管を除いた排気管内のポテンシャルエネルギーのみを外部に放出することができる。このため、音圧のピークを下げて音圧レベルを低減することができ、排気騒音を低減することができる。
［００２１］
一方、中空部材の内部に、排気管の軸線方向に沿って所定長延在する短管が設けられるので、中空部材の内部の排気通路を絞るようにした場合に、気[0004]
[0017]
In order to achieve the above object, an exhaust pipe component according to the present invention has (1) an upstream opening end connected to a silencer on the upstream side in the exhaust direction of exhaust gas exhausted from an internal combustion engine at one end. An exhaust pipe component which is attached to an exhaust pipe having a downstream opening end for discharging exhaust gas to the atmosphere at an end and forms a part of the exhaust pipe, and which generates sound pressure of air column resonance generated in the exhaust pipe A hollow member connected in the axial direction of the exhaust pipe so as to be located in a region including the distribution nodes, and a short member provided inside the hollow member and extending a predetermined length along the axial direction of the exhaust pipe The short pipe has a closed end at one end in the axial direction and an open end at the other end in the axial direction, and the closed end has a sound pressure of standing wave of air column resonance generated in the exhaust pipe. The short pipe is located at the same position as the distribution node, and the air column And a shall be set to 1/8 · lambda less in length to the wavelength lambda of the standing wave.
[0018]
With this configuration, the exhaust pipe having the exhaust pipe components accumulates the potential energy of the air column resonance in the exhaust pipe in the position of the sound pressure distribution at the position of the sound pressure distribution at the time of occurrence of the air column resonance. Potential energy can be dispersed in the short pipe and in the exhaust pipe excluding the short pipe.
That is, the mechanical energy possessed by the system in which air column resonance occurs is represented by the sum of kinetic energy and potential energy, and the mechanical energy is preserved.
[0019]
The position of the nodes in the sound pressure distribution minimizes the sound pressure, but maximizes the particle velocity, so the potential energy of the air column resonance in the exhaust pipe accumulates in the short pipe provided at the position where the sound pressure is low. This potential energy is not released to the outside.
[0020]
Therefore, the potential energy in the exhaust pipe is dispersed into the potential energy in the short pipe and the potential energy in the exhaust pipe excluding the short pipe, and only the potential energy in the exhaust pipe excluding the short pipe is released to the outside. Can do. For this reason, the sound pressure level can be reduced by lowering the peak of the sound pressure, and the exhaust noise can be reduced.
[0021]
On the other hand, since a short pipe extending a predetermined length along the axial direction of the exhaust pipe is provided inside the hollow member, when the exhaust passage inside the hollow member is throttled, the air

【０００５】
柱共鳴の定在波の粒子速度が最大となる音圧分布の節の位置において、粒子速度を上昇させることができる。
［００２２］
排気管内の気柱共鳴が持つポテンシャルエネルギーは、排気管内のポテンシャルエネルギーと短管内のポテンシャルエネルギーに分散されているが、ポテンシャルエネルギーは、全体として変化がないのに対して、運動エネルギーを飛躍的に増大させることができるため、力学的エネルギーを増加させることができる。このため、排気管を擬似的に長くすることができ、気柱共鳴周波数を管長が長い排気管と同等の気柱共鳴周波数に下げることができる。
［００２３］
また、排気管が擬似的に長くなると、短管の内部に蓄積していたポテンシャルエネルギーを除いた排気管内のポテンシャルエネルギーは、排気管の伸び代分だけ排気管全体に分散されるため、力学的エネルギーの観点からは、排気管の内径が細くなったものと等価となり、気柱共鳴の音圧のピークをさらに低減して気柱共鳴の音圧レベルをさらに低減することができる。
［００２４］
この結果、排気騒音を大幅に低減することができ、排気管部品を排気管と消音器とを備えた排気装置に設けた場合に、従来用いられていたマフラを廃止するとともに排気管の一端部に設けられた消音器を小型化して排気騒音を低減することができ、排気装置の重量を低減することができるとともに、排気装置の製造コストを低減することができる。
特に、短管を、気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λ以下の長さに設定したので、短管を気柱共鳴の定在波の粒子速度が大きい位置に短管を位置させることができ、ポテンシャルエネルギーの減少量に対して排気管内の排気ガスの運動エネルギーをより効果的に大きくすることができる。
［００２５］
また、本発明に係る排気管部品は、上記目的を達成するため、（２）一端部に内燃機関から排出された排気ガスの排気方向上流側の消音器に接続される上流開口端を有するとともに、他端部に排気ガスを大気に排出するための下流開口端を有する排気管に取付けられ、前記排気管の一部を構成する排気管部品であって、前記排気管内に生じる気柱共鳴の音圧分布の節を含んだ領域に位置するようにして前記排気管の軸線方向に連接される中空部材と、前記中空部材の内部に設けられ、前記排気管の軸線方向に沿って所定長延在する短管とを備え、前記短管は、軸線方向一端に閉口端を有するとともに軸線方向他端に開口端を有し、前記閉口端が前記排気管内で発生する気柱共鳴の定在波の音圧分布の節と略同位置に位置し、前記短管は、前記排気管の長さの１／４以下の長さに設定されるものから構成されている。このようにしても上述した排気管部品と同一の作用効果を得ることができる。
本発明では、特に、排気管の長さの１／４以下の長さに設定したので、短管を気柱共鳴の定在波の粒子速度が大きい位置に短管を位置させることができ、ポテンシャルエネルギーの減少量に対して排気管内の排気ガスの運動エネルギーをより効果的に大きくすることができる。
上記（１）または（２）に記載の排気管部品において、（３）前記排気管の排気通路の単位長さ当たりの体積に対して前記中空部材の排気通路の単位長さ当たりの体積が小さくなるように、前記短管と前記中空部材の間の排気通路が絞られるものから構成されている。
［００２６］
この構成により、排気管部品を備えた排気管は、気柱共鳴の定在波の粒子速度が最大となる音圧分布の節の位置において、粒子速度を上昇させることができ、排気管全体のポテンシャルエネルギーに対して運動エネルギーを飛躍的に増大させることができる。このため、力学的エネルギーを増加させて、排気管を擬似的に長くすることができ、気柱共鳴周波数を管長が長い排気[0005]
The particle velocity can be increased at the position of the node of the sound pressure distribution where the particle velocity of the standing wave of the column resonance is maximized.
[0022]
The potential energy of the air column resonance in the exhaust pipe is distributed between the potential energy in the exhaust pipe and the potential energy in the short pipe, but the potential energy does not change as a whole, while the kinetic energy is dramatically increased. Since it can be increased, the mechanical energy can be increased. For this reason, the exhaust pipe can be made pseudo-long, and the air column resonance frequency can be lowered to an air column resonance frequency equivalent to that of the exhaust pipe having a long tube length.
[0023]
In addition, when the exhaust pipe becomes pseudo-long, the potential energy in the exhaust pipe, excluding the potential energy accumulated inside the short pipe, is dispersed throughout the exhaust pipe by the amount of expansion of the exhaust pipe. From an energy point of view, this is equivalent to a case where the inner diameter of the exhaust pipe is reduced, and the sound pressure level of the air column resonance can be further reduced by further reducing the sound pressure peak of the air column resonance.
[0024]
As a result, exhaust noise can be greatly reduced, and when an exhaust pipe component is provided in an exhaust system equipped with an exhaust pipe and a silencer, the conventionally used muffler is eliminated and one end of the exhaust pipe is removed. It is possible to reduce the exhaust noise by reducing the size of the silencer provided in the exhaust device, to reduce the weight of the exhaust device, and to reduce the manufacturing cost of the exhaust device.
In particular, since the short tube is set to a length of 1/8 · λ or less with respect to the wavelength λ of the standing wave of the air column resonance, the short tube is placed at a position where the particle velocity of the standing wave of the air column resonance is large. The short pipe can be positioned, and the kinetic energy of the exhaust gas in the exhaust pipe can be increased more effectively with respect to the amount of decrease in potential energy.
[0025]
In order to achieve the above object, the exhaust pipe component according to the present invention has (2) an upstream opening end connected to a silencer on the upstream side in the exhaust direction of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine at one end. An exhaust pipe component which is attached to an exhaust pipe having a downstream opening end for discharging exhaust gas to the atmosphere at the other end and constitutes a part of the exhaust pipe, A hollow member connected in the axial direction of the exhaust pipe so as to be located in a region including a node of the sound pressure distribution, and provided inside the hollow member and extending a predetermined length along the axial direction of the exhaust pipe The short pipe has a closed end at one end in the axial direction and an open end at the other end in the axial direction, and the closed end of the standing wave of air column resonance generated in the exhaust pipe Located at the same position as the nodes of the sound pressure distribution, the short pipe is And an shall be set to 1/4 or less of the length of the length of the trachea. Even if it does in this way, the same effect as the exhaust pipe component mentioned above can be acquired.
In the present invention, in particular, since the length of the exhaust pipe is set to 1/4 or less, the short pipe can be positioned at a position where the particle velocity of the standing wave of air column resonance is large, The kinetic energy of the exhaust gas in the exhaust pipe can be increased more effectively with respect to the decrease amount of the potential energy.
In the exhaust pipe component according to the above (1) or (2), (3) the volume per unit length of the exhaust passage of the hollow member is smaller than the volume per unit length of the exhaust passage of the exhaust pipe. In this way, the exhaust passage between the short pipe and the hollow member is restricted.
[0026]
With this configuration, the exhaust pipe having the exhaust pipe components can increase the particle velocity at the position of the node of the sound pressure distribution where the particle velocity of the standing wave of air column resonance is maximized. The kinetic energy can be dramatically increased with respect to the potential energy. For this reason, the mechanical energy can be increased and the exhaust pipe can be made longer in a pseudo manner, and the air column resonance frequency can be increased with the longer pipe length.

【０００６】
管と同等の気柱共鳴周波数に下げることができる。
［００２７］
また、排気管が擬似的に長くなると、短管の内部に蓄積していたポテンシャルエネルギーを除いた排気管内のポテンシャルエネルギーは、排気管の伸び代分だけ排気管全体に分散されるため、力学的エネルギーの観点からは、排気管の内径が細くなったものと等価となり、気柱共鳴の音圧のピークを低減することができる。
［００２８］
上記（１）ないし（３）に記載の排気管部品において、（４）前記中空部材は、前記排気管の内径と略同一の内径を有するものから構成されている。
この排気管部品を備えた排気管は、排気管の内径と略同一の内径を有する中空部材が排気管に取付けられるので、すなわち、直管に、短管を有する排気管部品が取付けられるので、排気管の排気通路の単位長さ当たりの体積に対して中空部材の排気通路の単位長さ当たりの体積を小さくして短管と中空部材の間の排気通路を絞ることができ、粒子速度が最大となる音圧分布の節で粒子速度を上昇させることができる。
［００２９］
上記（１）ないし（４）に記載の排気管部品において、（５）前記中空部材は、前記中空部材の軸線方向一端が、前記排気管の前記上流開口端および前記下流開口端の少なくとも一方を構成するように、前記排気管の前記一端部および前記他端部の少なくとも一方に設けられるものから構成されている。
［００３０］
この構成により、排気管部品を備えた排気管は、気柱共鳴の定在波の音圧分布の節となる排気管の上流開口端または下流開口端を構成するように排気管の一端部または他端部を排気管部品から構成すれば、気柱共鳴の音圧のピークが最も大きい一次成分の音圧のピークを確実に低減することができるとともに、一次成分の気柱共鳴周波数を管長が長い排気管と同等の気柱共鳴周波数に下げることができる。この結果、排気騒音をより一層低減することができる。
［００３１］
これに加えて、気柱共鳴の一次成分を基本とした二次成分以上の音圧のピークも低減することができるため、内燃機関の常用回転域において排気騒音[0006]
The air column resonance frequency can be lowered to the same level as the tube.
[0027]
In addition, when the exhaust pipe becomes pseudo-long, the potential energy in the exhaust pipe, excluding the potential energy accumulated inside the short pipe, is dispersed throughout the exhaust pipe by the amount of expansion of the exhaust pipe. From the standpoint of energy, this is equivalent to the exhaust pipe having a narrow inner diameter, and the sound pressure peak of air column resonance can be reduced.
[0028]
In the exhaust pipe component according to the above (1) to (3), (4) the hollow member is configured to have an inner diameter substantially the same as the inner diameter of the exhaust pipe.
Since the exhaust pipe provided with this exhaust pipe part has a hollow member having an inner diameter substantially the same as the inner diameter of the exhaust pipe attached to the exhaust pipe, that is, the exhaust pipe part having a short pipe is attached to the straight pipe. By reducing the volume per unit length of the exhaust passage of the hollow member relative to the volume per unit length of the exhaust passage of the exhaust pipe, the exhaust passage between the short pipe and the hollow member can be throttled, and the particle velocity can be reduced. The particle velocity can be increased at the node of the maximum sound pressure distribution.
[0029]
In the exhaust pipe component according to the above (1) to (4), (5) the hollow member has at least one of the upstream opening end and the downstream opening end of the exhaust pipe at one end in the axial direction of the hollow member. As comprised, it is comprised from what is provided in at least one of the said one end part and the said other end part of the said exhaust pipe.
[0030]
With this configuration, the exhaust pipe provided with the exhaust pipe component is configured so that one end of the exhaust pipe or the downstream open end of the exhaust pipe that constitutes a node of the sound pressure distribution of the standing wave of air column resonance constitutes one end of the exhaust pipe or If the other end portion is composed of an exhaust pipe component, the peak of the sound pressure of the primary component having the largest sound pressure peak of the air column resonance can be reliably reduced, and the air column resonance frequency of the primary component can be reduced by the tube length. The air column resonance frequency can be reduced to the same level as a long exhaust pipe. As a result, exhaust noise can be further reduced.
[0031]
In addition to this, it is possible to reduce the peak of the sound pressure higher than the secondary component based on the primary component of the air column resonance.

【０００７】
をより一層低減することができる。
［００３２］
上記（１）ないし（５）に記載の排気管部品において、（６）前記短管が設けられていない場合の前記排気管の排気通路全体の体積に対して、前記短管が設けられた前記中空部材および前記排気管の排気通路全体の体積減少量が２．５％以上となるように前記短管の大きさが設定されるものから構成されている。
［００３３］
この構成により、排気管部品を備えた排気管は、排気管の排気通路全体の体積減少量が２．５％以上となるように短管の大きさが設定された排気管を用いてスピーカ加振試験を行った結果、気柱共鳴周波数を管長が長い排気管と同等の気柱共鳴周波数に下げることができるとともに、音圧のピークを低減できることが確認された。
［００３４］
［００３５］
［００３６］
上記（１）ないし（６）に記載の排気管部品において、（７）前記短管が、前記中空部材の軸線方向一端から前記排気管の中心軸に向かって折り曲げられた閉口端と、前記閉口端から前記中空部材の軸線方向他端に向かって折り曲げられて前記中空部材と平行に延在する環状部材とを備えたものから構成されている。
［００３７］
この構成により、排気管部品を備えた排気管は、中空部材の軸線方向一端部を折り曲げることで短管を容易に成形することができ、中空部材の製造コストを低減することができ、結果的に排気管の製造コストを低減することができる。
［００３８］
上記（１）ないし（７）に記載の排気管部品において、（８）前記中空部[0007]
Can be further reduced.
[0032]
In the exhaust pipe component according to the above (1) to (5), (6) the short pipe is provided with respect to the entire volume of the exhaust pipe when the short pipe is not provided. The size of the short pipe is set so that the volume reduction amount of the hollow member and the whole exhaust passage of the exhaust pipe is 2.5% or more.
[0033]
With this configuration, the exhaust pipe provided with the exhaust pipe parts is connected to the speaker by using the exhaust pipe whose size is set to 2.5% or more so that the volume reduction amount of the entire exhaust passage of the exhaust pipe is 2.5% or more. As a result of the vibration test, it was confirmed that the air column resonance frequency can be lowered to an air column resonance frequency equivalent to that of an exhaust pipe having a long tube length, and the peak of sound pressure can be reduced.
[0034]
[0035]
[0036]
In the exhaust pipe component according to the above (1) to (6), (7) a closed end where the short pipe is bent from one axial end of the hollow member toward a central axis of the exhaust pipe, and the closed pipe It is comprised from what was bent toward the axial direction other end of the said hollow member from the end, and the annular member extended in parallel with the said hollow member.
[0037]
With this configuration, the exhaust pipe provided with the exhaust pipe parts can be easily formed into a short pipe by bending one end of the hollow member in the axial direction, thereby reducing the manufacturing cost of the hollow member. In addition, the manufacturing cost of the exhaust pipe can be reduced.
[0038]
In the exhaust pipe component according to the above (1) to (7), (8) the hollow portion

【００１８】
テールパイプ２８の管長Ｌの略２倍となり、二次成分の気柱共鳴の波長λ２は、管長Ｌの略１倍となる。
［００８３］
図６から明らかなように、それぞれの定在波は、テールパイプ２８の上流開口端２８ａおよび下流開口端２８ｂが粒子速度の腹となり、この粒子速度は、上流開口端２８ａおよび下流開口端２８ｂで最大となる。
［００８４］
また、一次成分および二次成分の気柱共鳴の定在波の音圧分布は、図７に示すように、粒子速度分布の腹と節とがそれぞれ逆となってテールパイプ２８の上流開口端２８ａおよび下流開口端２８ｂが音圧分布の節となり、音圧は、上流開口端２８ａおよび下流開口端２８ｂで最小となる。
［００８５］
また、短管４３は、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λ以下の長さに設定されている。本実施の形態では、短管４３がテールパイプ２８の下流部２８Ｂに設けられており、図６に示すように、λ１＝２Ｌであるため、短管４３の長さは、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４の長さに設定されている。
なお、短管４３は、気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λ以下の長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４以下の長さに設定してもよい。
［００８６］
また、本実施の形態では、同一の内径を有する直管のテールパイプ２８の下流部２８Ｂに軸線方向に沿ってテールパイプ２８の管長Ｌの１／４の長さで延在する短管４３が設けられるため、テールパイプ２８の排気通路４５の単位長さ当たりの体積に対して下流部２８Ｂの排気通路４５ａの単位長さ当たりの体積が小さくなるように、短管４３と下流部２８Ｂの間の排気通路４５の体積が小さくなっている。
［００８７］
このため、図６、図７に示すように、気柱共鳴の定在波の音圧分布の節において気柱共鳴の粒子速度が最大となることを利用して、テールパイプ２８の下流部２８Ｂの単位長さ当たり体積を小さくすることにより、テールパイプ２８の下流部２８Ｂの気柱共鳴の粒子速度を上昇させることができる。
［００８８］
また、短管４３は、短管４３が取付けられていない状態のテールパイプ２[0018]
The tube length L of thetail pipe 28 is approximately twice, and the wavelength λ2 of air column resonance of the secondary component is approximately 1 time of the tube length L.
[0083]
As is clear from FIG. 6, each standing wave has antinodes of the particle velocity at the upstream openingend 28a and the downstream openingend 28b of thetail pipe 28. The particle velocity is increased at the upstream openingend 28a and the downstream openingend 28b. Maximum.
[0084]
Further, as shown in FIG. 7, the sound pressure distribution of the standing wave of the air column resonance of the primary component and the secondary component is such that the antinodes and nodes of the particle velocity distribution are reversed, and the upstream opening end of thetail pipe 28 is reversed. 28a and the downstream openingend 28b become nodes of the sound pressure distribution, and the sound pressure is minimized at the upstream openingend 28a and the downstream openingend 28b.
[0085]
Theshort tube 43 is set to a length of 1/8 · λ or less with respect to the wavelength λ of the standing wave of air column resonance generated in thetail pipe 28. In the present embodiment, theshort pipe 43 is provided in thedownstream portion 28B of thetail pipe 28, and as shown in FIG. 6, λ1 = 2L. Therefore, the length of theshort pipe 43 is the pipe length of thetail pipe 28. The length is set to 1/4 of L.
Theshort tube 43 is set to a length of 1/8 · λ or less with respect to the wavelength λ of the air column resonance standing wave, that is, a length of 1/4 or less of the tube length L of thetail pipe 28. Also good.
[0086]
In the present embodiment, ashort pipe 43 extending in the axial direction in thedownstream portion 28B of the straightpipe tail pipe 28 having the same inner diameter is ¼ of the pipe length L of thetail pipe 28. Therefore, the volume per unit length of theexhaust passage 45a of thedownstream portion 28B is smaller than the volume per unit length of theexhaust passage 45 of thetail pipe 28, so that the space between theshort pipe 43 and thedownstream portion 28B is small. The volume of theexhaust passage 45 is reduced.
[0087]
Therefore, as shown in FIGS. 6 and 7, thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 is utilized by utilizing the fact that the particle velocity of the air column resonance is maximized at the node of the sound pressure distribution of the standing wave of the air column resonance. By reducing the volume per unit length, the particle velocity of air column resonance in thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 can be increased.
[0088]
Further, theshort pipe 43 is thetail pipe 2 in a state where theshort pipe 43 is not attached.

【００３０】
気柱共鳴の一次成分ｆ１と一次成分の倍音である気柱共鳴の二次成分ｆ２の音圧のピークを点線で示す位置から実線で示す位置に低減することができるため、排気騒音を大幅に低減することができる。
［０１４６］
したがって、従来用いられていたマフラを廃止することができるとともに、大容量の共鳴室３６を不要にしてマフラ２７を小型化することができる。このため、排気装置２３の重量を低減することができるとともに、排気装置２３の製造コストを低減することができる。
［０１４７］
また、本実施の形態では、短管４３を、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λの長さに設定し、短管４３の底板４３ｂを、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の定在波の音圧分布の節に位置させたので、短管４３を気柱共鳴の定在波の粒子速度が大きい位置に位置させることができ、ポテンシャルエネルギーの減少量に対してテールパイプ２８内の排気ガスの運動エネルギーをより効果的に大きくすることができる。
［０１４８］
これに対して、短管４３を気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λを越える長さに設定すると、ポテンシャルエネルギーが大きく粒子速度の小さい位置に短管４３の一部が位置してしまうことになるので、テールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーの減少量に対してテールパイプ２８内の運動エネルギーの増加量を大きくすることができないため、結果的に、テールパイプ２８内の力学的エネルギーが減少してしまう。
［０１４９］
このため、テールパイプ２８が擬似的に短くなって、気柱共鳴周波数を上げてしまうことになるので、好ましくない。したがって、短管４３の長さは、気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λ以下の長さに設定するのが好ましい。
［０１５０］
なお、本実施の形態では、テールパイプ２８をパイプ本体４０と排気管部品４１とから構成しているが、テールパイプを、パイプ本体４０と排気管部品４１が一体成形された１本のテールパイプから構成してもよい。このようにすれば、パイプ本体４０と排気管部品４１を別々に製造してパイプ本体４[0030]
Since the peak of the sound pressure of the primary component f1 of the air column resonance and the secondary component f2 of the air column resonance that is a harmonic of the primary component can be reduced from the position indicated by the dotted line to the position indicated by the solid line, the exhaust noise is greatly increased. Can be reduced.
[0146]
Therefore, the conventionally used muffler can be eliminated, and themuffler 27 can be reduced in size without the need for a large-capacity resonance chamber 36. For this reason, while being able to reduce the weight of theexhaust apparatus 23, the manufacturing cost of theexhaust apparatus 23 can be reduced.
[0147]
Further, in the present embodiment, theshort tube 43 is set to a length of 1/8 · λ with respect to the wavelength λ of the air column resonance standing wave generated in thetail pipe 28, and thebottom plate 43 b of theshort tube 43. Is positioned at the node of the sound pressure distribution of the standing wave of the air column resonance generated in thetail pipe 28, so that theshort tube 43 can be positioned at a position where the particle velocity of the standing wave of the air column resonance is large. Further, the kinetic energy of the exhaust gas in thetail pipe 28 can be increased more effectively with respect to the decrease amount of the potential energy.
[0148]
On the other hand, when theshort tube 43 is set to a length exceeding 1/8 · λ with respect to the wavelength λ of the air column resonance standing wave, theshort tube 43 is positioned at a position where the potential energy is large and the particle velocity is small. Therefore, the increase amount of the kinetic energy in thetail pipe 28 cannot be increased with respect to the decrease amount of the potential energy in thetail pipe 28, and as a result, in thetail pipe 28. The mechanical energy of will decrease.
[0149]
For this reason, thetail pipe 28 is shortened in a pseudo manner, and the air column resonance frequency is increased. Therefore, the length of theshort tube 43 is preferably set to a length of 1/8 · λ or less with respect to the wavelength λ of the standing wave of air column resonance.
[0150]
In the present embodiment, thetail pipe 28 is composed of thepipe body 40 and theexhaust pipe part 41. However, the tail pipe is a single tail pipe in which thepipe body 40 and theexhaust pipe part 41 are integrally formed. You may comprise. In this way, thepipe body 40 and theexhaust pipe part 41 are separately manufactured to produce the pipe body 4.

【００３２】
［０１５６］
（第２の実施の形態）
図１８、図１９は、本発明に係る排気管部品および内燃機関の排気装置の第２の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。
［０１５７］
図１８、図１９において、短管６１は、テールパイプ２８の下流部２８Ｂの下流開口端２８ｂからテールパイプ２８の中心軸Ｃに向かって折り曲げられた閉口端である底板６１ａと、底板６１ａからテールパイプ２８の上流開口端２８ａに向かって折り曲げられてテールパイプ２８と平行に延在し、上流端においてテールパイプ２８の下流部２８Ｂと共に開口端６１ｃを構成する環状部材６１ｂとを備えている。したがって、短管６１は、下流部２８Ｂと一体の有底筒状に形成されている。
［０１５８］
本実施の形態のテールパイプ２８は、下流部２８Ｂが中空部材を構成している。中空部材および短管６１は、テールパイプ２８と一体成形されたものであり、テールパイプ２８は、１本のパイプから構成されている。
［０１５９］
なお、テールパイプ２８の下流部２８Ｂをテールパイプ２８と別体の中空部材から構成することにより、中空部材からなる下流部２８Ｂと短管６１とによって排気管部品を構成し、この排気管部品をテールパイプ２８に後付けするようにしてもよい。
［０１６０］
すなわち、下流部２８Ｂを排気管部品から構成する場合には、下流部２８Ｂをテールパイプ２８から取り外した状態において、下流部２８Ｂの軸線方向一端からテールパイプ２８の中心軸Ｃに向かって折り曲げられた閉口端である底板６１ａと、底板６１ａから下流部２８Ｂの軸線方向他端に向かって折り曲げられて下流部２８Ｂと平行に延在する環状部材６１ｂを備えたものとなる。
［０１６１］
一方、短管６１の軸線方向一端である底板６１ａは、下流開口端２８ｂと同一面上に位置しており、短管６１の環状部材６１ｂは、底板６１ａから上流開口端２８ａに向かって延在している。本実施の形態の短管６１は、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λの[0032]
[0156]
(Second Embodiment)
18 and 19 are views showing a second embodiment of an exhaust pipe component and an exhaust device for an internal combustion engine according to the present invention. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The description is omitted.
[0157]
18 and 19, ashort pipe 61 includes abottom plate 61a which is a closed end bent from the downstream openingend 28b of thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 toward the central axis C of thetail pipe 28, and a tail from thebottom plate 61a. Anannular member 61b that is bent toward the upstream openingend 28a of thepipe 28 and extends parallel to thetail pipe 28 and that forms the openingend 61c together with thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 is provided at the upstream end. Therefore, theshort pipe 61 is formed in a bottomed cylindrical shape integral with thedownstream portion 28B.
[0158]
In thetail pipe 28 of the present embodiment, thedownstream portion 28B constitutes a hollow member. The hollow member and theshort pipe 61 are integrally formed with thetail pipe 28, and thetail pipe 28 is composed of a single pipe.
[0159]
By forming thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 from a hollow member separate from thetail pipe 28, thedownstream portion 28B made of a hollow member and theshort pipe 61 constitute an exhaust pipe component. Thetail pipe 28 may be retrofitted.
[0160]
That is, when thedownstream portion 28B is constituted by the exhaust pipe component, thedownstream portion 28B is bent from one end in the axial direction of thedownstream portion 28B toward the central axis C of thetail pipe 28 in a state where thedownstream portion 28B is removed from thetail pipe 28. Abottom plate 61a that is a closed end, and anannular member 61b that is bent from thebottom plate 61a toward the other axial end of thedownstream portion 28B and extends in parallel with thedownstream portion 28B are provided.
[0161]
On the other hand, thebottom plate 61a, which is one axial end of theshort tube 61, is located on the same plane as the downstream openingend 28b, and theannular member 61b of theshort tube 61 extends from thebottom plate 61a toward the upstream openingend 28a. doing. Theshort tube 61 of the present embodiment is 1/8 · λ of the wavelength λ of air column resonance standing wave generated in thetail pipe 28.

【００３３】
長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４の長さに設定されている。
［０１６２］
なお、短管６１は、気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λ以下の長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４以下の長さに設定してもよい。
［０１６３］
また、本実施の形態では、短管６１の底板６１ａが下流開口端２８ｂと同一面上に位置しているため、短管６１の底板６１ａは、テールパイプ２８内で発生する気柱共鳴の音圧分布の定在波の節に位置している。なお、短管６１の底板６１ａは、音圧分布の節の位置に対して上流側または下流側に若干ずれていてもよい。
［０１６４］
また、テールパイプ２８の排気通路６２の単位長さ当たりの体積に対して、下流部２８Ｂの排気通路６２ａの単位長さ当たりの体積が小さくなるように排気通路６２ａの体積が小さくなっている。
［０１６５］
具体的には、短管６１は、短管６１が取付けられていない状態のテールパイプ２８の排気通路６２の体積に対して、短管６１をテールパイプ２８に取付けたときのテールパイプ２８の排気通路６２の体積の減少量が２．５％以上となるような大きさに設定されている。
［０１６６］
また、排気通路６２は、テールパイプ２８によって囲まれる空間の全てであり、排気通路６２の中で環状部材６１ｂの内周部によって囲まれる空間が排気通路６２ａを構成している。
［０１６７］
このような構成の短管６１を有するテールパイプ２８にあっても、テールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡを、短管６１内のポテンシャルエネルギーＡ１と、短管６１を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２とに分散させて、短管６１を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２のみを外部に放出して、音圧のピークを下げることができる。
［０１６８］
また、テールパイプ２８を擬似的に長くして気柱共鳴周波数を管長が長いテールパイプと同等の気柱共鳴周波数に下げることができるとともに、ポテ[0033]
The length is set to ¼ of the pipe length L of thetail pipe 28.
[0162]
Theshort tube 61 is set to a length of 1/8 · λ or less with respect to the wavelength λ of the standing column resonance, that is, a length of 1/4 or less of the tube length L of thetail pipe 28. Also good.
[0163]
In the present embodiment, since thebottom plate 61a of theshort pipe 61 is located on the same plane as the downstream openingend 28b, thebottom plate 61a of theshort pipe 61 is sound of air column resonance generated in thetail pipe 28. Located in the standing wave section of the pressure distribution. Thebottom plate 61a of theshort pipe 61 may be slightly shifted upstream or downstream with respect to the position of the node of the sound pressure distribution.
[0164]
Further, the volume of theexhaust passage 62a is reduced so that the volume per unit length of theexhaust passage 62a of thedownstream portion 28B is smaller than the volume per unit length of theexhaust passage 62 of thetail pipe 28.
[0165]
Specifically, theshort pipe 61 is an exhaust of thetail pipe 28 when theshort pipe 61 is attached to thetail pipe 28 with respect to the volume of theexhaust passage 62 of thetail pipe 28 where theshort pipe 61 is not attached. The volume of thepassage 62 is set so as to be reduced by 2.5% or more.
[0166]
Theexhaust passage 62 is the entire space surrounded by thetail pipe 28, and the space surrounded by the inner peripheral portion of theannular member 61b in theexhaust passage 62 constitutes theexhaust passage 62a.
[0167]
Even in thetail pipe 28 having theshort pipe 61 configured as described above, the potential energy A in thetail pipe 28 is divided into thepotential energy A 1 in theshort pipe 61 and the potential in thetail pipe 28 excluding theshort pipe 61. It is possible to reduce the peak of the sound pressure by dispersing the energy A2 and releasing only the potential energy A2 in thetail pipe 28 excluding theshort pipe 61 to the outside.
[0168]
In addition, thetail pipe 28 can be made pseudo long to lower the air column resonance frequency to an air column resonance frequency equivalent to that of the tail pipe having a long tube length.

【００３５】
してテールパイプ２８の上流部２８Ａに取付けられている。このため、短管６５の軸線方向中心軸は、テールパイプ２８の軸線方向中心軸と同一の中心軸となるようにテールパイプ２８の中心軸線上に設置されている。
［０１７５］
また、短管６５は、軸線方向他端を構成する下流端に開口端６５ａを有するとともに、軸線方向一端を構成する上流端に閉口端である底板６５ｂを有し、テールパイプ２８の軸線方向に沿って所定長の長さで延在する有底筒状に形成されている。
［０１７６］
また、短管６５の底板６５ｂは、球面または放物面に形成されており、短管６５は、底板６５ｂ側の断面積が、開口端６５ａ側の断面積よりも小さく形成されている。
［０１７７］
本実施の形態のテールパイプ２８は、上流部２８Ａが中空部材を構成している。この中空部材は、テールパイプ２８と一体成形されたものであり、テールパイプ２８は、１本のパイプから構成されている。
［０１７８］
なお、テールパイプ２８の上流部２８Ａをテールパイプ２８と別体の中空部材から構成することにより、中空部材からなる上流部２８Ａと短管６５とによって排気管部品を構成し、この排気管部品をテールパイプ２８に後付けするようにしてもよい。
［０１７９］
また、本実施の形態では、短管６５の底板６５ｂが上流開口端２８ａと同一面上に位置しているため、短管６５の底板６５ｂは、テールパイプ２８内で発生する気柱共鳴の音圧分布の定在波の節に位置している。なお、短管６５の底板６５ｂは、音圧分布の節の位置に対して上流側または下流側に若干ずれていてもよい。
［０１８０］
また、本実施の形態の短管６５は、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λの長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４の長さに設定されている。
なお、短管６５は、気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λ以下の長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４以下の長さに設定してもよい。[0035]
Thetail pipe 28 is attached to theupstream portion 28A. For this reason, the axial center axis of theshort pipe 65 is installed on the central axis of thetail pipe 28 so as to be the same central axis as the axial center axis of thetail pipe 28.
[0175]
Theshort pipe 65 has anopen end 65a at the downstream end constituting the other end in the axial direction, and abottom plate 65b that is a closed end at the upstream end constituting the one end in the axial direction, and extends in the axial direction of thetail pipe 28. It is formed in the bottomed cylinder shape extended by predetermined length along the length.
[0176]
Further, thebottom plate 65b of theshort tube 65 is formed in a spherical surface or a paraboloid, and theshort tube 65 is formed such that the cross-sectional area on thebottom plate 65b side is smaller than the cross-sectional area on the openingend 65a side.
[0177]
In thetail pipe 28 of the present embodiment, theupstream portion 28A constitutes a hollow member. This hollow member is integrally formed with thetail pipe 28, and thetail pipe 28 is composed of a single pipe.
[0178]
By configuring theupstream portion 28A of thetail pipe 28 from a hollow member separate from thetail pipe 28, theupstream portion 28A made of a hollow member and theshort pipe 65 constitute an exhaust pipe component. Thetail pipe 28 may be retrofitted.
[0179]
In the present embodiment, since thebottom plate 65b of theshort pipe 65 is located on the same plane as the upstream openingend 28a, thebottom plate 65b of theshort pipe 65 is sound of air column resonance generated in thetail pipe 28. Located in the standing wave section of the pressure distribution. Thebottom plate 65b of theshort pipe 65 may be slightly shifted upstream or downstream with respect to the position of the node of the sound pressure distribution.
[0180]
Further, theshort tube 65 of the present embodiment has a length of 1/8 · λ with respect to the wavelength λ of the standing column resonance generated in thetail pipe 28, that is, 1 of the length L of thetail pipe 28. The length is set to / 4.
Theshort tube 65 is set to a length of 1/8 · λ or less with respect to the wavelength λ of the air column resonance standing wave, that is, a length of 1/4 or less of the tube length L of thetail pipe 28. Also good.

【００３８】
するようにしてもよい。
［０１９４］
また、本実施の形態では、短管７１の底板７１ｂが下流開口端２８ｂと同一面上に位置しているため、短管７１の底板７１ｂは、テールパイプ２８内で発生する気柱共鳴の音圧分布の定在波の節に位置している。なお、短管７１の底板７１ｂは、音圧分布の節の位置に対して上流側または下流側に若干ずれていてもよい。
［０１９５］
また、本実施の形態の短管７１は、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λの長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４の長さに設定されている。
なお、短管７１は、気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λ以下の長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４以下の長さに設定してもよい。
［０１９６］
本実施の形態では、短管７１が設けられるテールパイプ２８の下流部２８Ｂの排気通路７３ａの単位長さ当たりの体積は、下流部２８Ｂを除いたテールパイプ２８の排気通路７３の単位当たりの体積に対して小さくなっている。
［０１９７］
具体的には、短管７１は、短管７１が取付けられていない状態のテールパイプ２８の排気通路７３の体積に対して、短管７１をテールパイプ２８に取付けたときのテールパイプ２８の排気通路７３の体積の減少量が２．５％以上となるような大きさに設定されている。
［０１９８］
また、排気通路７３は、テールパイプ２８によって囲まれる空間の全てであり、排気通路７３の中で短管７１の外周部と下流部２８Ｂの内周部とによって囲まれる空間が排気通路７３ａを構成している。
［０１９９］
このような構成の短管７１を有するテールパイプ２８にあっても、テールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡを、短管７１内のポテンシャルエネルギーＡ１と、短管７１を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２とに分散させて、短管７１を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２のみを外部に放出して、音圧のピークを下げることが[0038]
You may make it do.
[0194]
In the present embodiment, since thebottom plate 71b of theshort pipe 71 is positioned on the same plane as the downstream openingend 28b, thebottom plate 71b of theshort pipe 71 is sound of air column resonance generated in thetail pipe 28. Located in the standing wave section of the pressure distribution. Thebottom plate 71b of theshort pipe 71 may be slightly shifted upstream or downstream with respect to the position of the node of the sound pressure distribution.
[0195]
Further, theshort tube 71 of the present embodiment has a length of 1/8 · λ with respect to the wavelength λ of the standing wave of air column resonance generated in thetail pipe 28, that is, 1 of the tube length L of thetail pipe 28. The length is set to / 4.
Theshort tube 71 is set to a length of 1/8 · λ or less with respect to the wavelength λ of the standing wave of the air column resonance, that is, a length of 1/4 or less of the tube length L of thetail pipe 28. Also good.
[0196]
In the present embodiment, the volume per unit length of theexhaust passage 73a of thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 where theshort pipe 71 is provided is the volume per unit of theexhaust passage 73 of thetail pipe 28 excluding thedownstream portion 28B. Is smaller than
[0197]
Specifically, theshort pipe 71 is exhausted from thetail pipe 28 when theshort pipe 71 is attached to thetail pipe 28 with respect to the volume of theexhaust passage 73 of thetail pipe 28 where theshort pipe 71 is not attached. The volume of thepassage 73 is set so as to be reduced by 2.5% or more.
[0198]
Theexhaust passage 73 is the entire space surrounded by thetail pipe 28, and the space surrounded by the outer peripheral portion of theshort pipe 71 and the inner peripheral portion of thedownstream portion 28B in theexhaust passage 73 constitutes theexhaust passage 73a. doing.
[0199]
Even in thetail pipe 28 having theshort pipe 71 having such a configuration, the potential energy A in thetail pipe 28 is divided into the potential energy A1 in theshort pipe 71 and the potential in thetail pipe 28 excluding theshort pipe 71. It is possible to reduce the peak of the sound pressure by dispersing only the energy A2 and releasing only the potential energy A2 in thetail pipe 28 excluding theshort pipe 71 to the outside.

【００４０】
るとともに、軸線方向一端を構成する下流端に閉口端である底板７５ｂを有し、テールパイプ２８の軸線方向に沿って所定長の長さで延在する有底筒状に形成されている。
［０２０６］
本実施の形態のテールパイプ２８は、下流部２８Ｃが中空部材を構成している。この中空部材は、テールパイプ２８と一体成形されたものであり、テールパイプ２８は、１本のパイプから構成されている。
［０２０７］
なお、テールパイプ２８の下流部２８Ｃをテールパイプ２８と別体の中空部材から構成することにより、中空部材からなる下流部２８Ｃと短管７５とによって排気管部品を構成し、この排気管部品をテールパイプ２８に後付けするようにしてもよい。
［０２０８］
また、本実施の形態では、短管７５の底板７５ｂが下流開口端２８ｃと同一面上に位置しているため、短管７５の底板７５ｂは、テールパイプ２８内で発生する気柱共鳴の音圧分布の定在波の節に位置している。なお、短管７５の底板７５ｂは、音圧分布の節の位置に対して上流側または下流側に若干ずれていてもよい。
［０２０９］
また、本実施の形態の短管７５は、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λの長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４の長さに設定されている。
なお、短管７５は、気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λ以下の長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４以下の長さに設定してもよい。
［０２１０］
また、本実施の形態では、短管７５が設けられるテールパイプ２８の下流部２８Ｃの排気通路７７ａの断面積が、下流部２８Ｃを除いたテールパイプ２８の排気通路７７の断面積と同じ大きさになるように下流部２８Ｃが拡径されている。なお、下流部２８Ｃの一部は、テーパ形状を有しているため、テーパによって囲まれる排気通路の断面積は除く。
［０２１１］
なお、排気通路７７は、テールパイプ２８によって囲まれる空間の全てであり、排気通路７７の中で短管７５の外周部と他端部２８Ｃの内周部とによ[0040]
In addition, abottom plate 75b that is a closed end is provided at the downstream end constituting one end in the axial direction, and thebottom plate 75b is formed in a bottomed cylindrical shape that extends a predetermined length along the axial direction of thetail pipe 28.
[0206]
In thetail pipe 28 of the present embodiment, thedownstream portion 28C constitutes a hollow member. This hollow member is integrally formed with thetail pipe 28, and thetail pipe 28 is composed of a single pipe.
[0207]
By forming thedownstream portion 28C of thetail pipe 28 from a hollow member separate from thetail pipe 28, thedownstream portion 28C made of a hollow member and theshort pipe 75 constitute an exhaust pipe component. Thetail pipe 28 may be retrofitted.
[0208]
In the present embodiment, since thebottom plate 75b of theshort tube 75 is located on the same plane as the downstream openingend 28c, thebottom plate 75b of theshort tube 75 generates sound of air column resonance generated in thetail pipe 28. Located in the standing wave section of the pressure distribution. Note that thebottom plate 75b of theshort pipe 75 may be slightly shifted upstream or downstream with respect to the position of the node of the sound pressure distribution.
[0209]
Further, theshort tube 75 of the present embodiment has a length of 1/8 · λ with respect to the wavelength λ of the standing wave of air column resonance generated in thetail pipe 28, that is, 1 of the tube length L of thetail pipe 28. The length is set to / 4.
Theshort tube 75 is set to a length of 1/8 · λ or less with respect to the wavelength λ of the standing column resonance, that is, a length of 1/4 or less of the tube length L of thetail pipe 28. Also good.
[0210]
In the present embodiment, the cross-sectional area of theexhaust passage 77a of thedownstream portion 28C of thetail pipe 28 where theshort pipe 75 is provided is the same as the cross-sectional area of theexhaust passage 77 of thetail pipe 28 excluding thedownstream portion 28C. Thedownstream portion 28C is expanded in diameter. Since a part of thedownstream portion 28C has a tapered shape, the cross-sectional area of the exhaust passage surrounded by the taper is excluded.
[0211]
Theexhaust passage 77 is the entire space surrounded by thetail pipe 28. Theexhaust passage 77 includes an outer peripheral portion of theshort pipe 75 and an inner peripheral portion of theother end portion 28C.

【００４３】
［０２２４］
また、本実施の形態の短管８１は、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λの長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４の長さに設定されている。
［０２２５］
また、テールパイプ２８の排気通路８３の単位長さ当たりの体積に対して、下流部２８Ｂの排気通路８３ａの単位長さ当たりの体積が小さくなるように排気通路８３ａの体積が小さくなっている。
［０２２６］
具体的には、短管８１は、短管８１が取付けられていない状態のテールパイプ２８の排気通路８３の体積に対して、短管８１をテールパイプ２８に取付けたときのテールパイプ２８の排気通路８３の体積の減少量が２．５％以上となるような大きさに設定されている。
［０２２７］
なお、排気通路８３は、テールパイプ２８によって囲まれる空間の全てであり、排気通路８３の中で短管８１の外周部と下流部２８Ｂの内周部とによって囲まれる空間が排気通路８３ａを構成している。
［０２２８］
一方、短管８１の下流端には短管８１の幅方向両端部から上方に突出する突出部８１ｃ、８１ｄが形成されており、この突出部８１ｃ、８１ｄは、一定間隔離隔している。この突出部８１ｃ、８１ｄには軸部材８４が固定されており、この軸部材８４は、開閉弁８２の上部に形成された挿通孔８２ａに挿通されている。
［０２２９］
開閉弁８２は、軸部材８４に対して揺動自在に取付けられている。この開閉弁８２は、短管８１内を流れる排気ガスの流量が所定流量以上（例えば、エンジン２１が高回転のときの流量）のときに、この排気流を受けて短管８１を図２９に仮想線で示すように開放し、排気ガスの流量が所定流量未満のときに、短管８１を図２９に実線で示すように閉塞して短管８１の閉口端である底板を構成するようになっている。
［０２３０］
このような構成の短管８１を有するテールパイプ２８にあっても、テールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡを、短管８１内のポテンシャルエネルギーＡ１と、短管８１を除いたテールパイプ２８内のポテンシャルエネルギーＡ２とに分散させて、短管８１を除いたテールパイプ２８内のポテン[0043]
[0224]
Further, theshort tube 81 of the present embodiment has a length of 1/8 · λ with respect to the wavelength λ of the standing wave of air column resonance generated in thetail pipe 28, that is, 1 of the tube length L of thetail pipe 28. The length is set to / 4.
[0225]
Further, the volume of theexhaust passage 83a is reduced so that the volume per unit length of theexhaust passage 83a of thedownstream portion 28B is smaller than the volume per unit length of theexhaust passage 83 of thetail pipe 28.
[0226]
Specifically, theshort pipe 81 is exhausted from thetail pipe 28 when theshort pipe 81 is attached to thetail pipe 28 with respect to the volume of theexhaust passage 83 of thetail pipe 28 where theshort pipe 81 is not attached. The volume of thepassage 83 is set so as to be reduced by 2.5% or more.
[0227]
Theexhaust passage 83 is the entire space surrounded by thetail pipe 28, and the space surrounded by the outer peripheral portion of theshort pipe 81 and the inner peripheral portion of thedownstream portion 28B in theexhaust passage 83 constitutes theexhaust passage 83a. doing.
[0228]
On the other hand, projectingportions 81c and 81d projecting upward from both ends in the width direction of theshort tube 81 are formed at the downstream end of theshort tube 81, and the projectingportions 81c and 81d are spaced apart by a certain distance. Ashaft member 84 is fixed to the projectingportions 81c and 81d, and theshaft member 84 is inserted into aninsertion hole 82a formed in the upper part of the on-offvalve 82.
[0229]
The on-offvalve 82 is swingably attached to theshaft member 84. The on-offvalve 82 receives the exhaust flow when the flow rate of the exhaust gas flowing through theshort tube 81 is equal to or higher than a predetermined flow rate (for example, the flow rate when theengine 21 is rotating at high speed). When the exhaust gas is opened as shown by the phantom line and the exhaust gas flow rate is less than the predetermined flow rate, theshort pipe 81 is closed as shown by the solid line in FIG. 29 to form the bottom plate that is the closed end of theshort pipe 81. It has become.
[0230]
Even in thetail pipe 28 having theshort pipe 81 having such a configuration, the potential energy A in thetail pipe 28 is divided into thepotential energy A 1 in theshort pipe 81 and the potential in thetail pipe 28 excluding theshort pipe 81. Potent in thetail pipe 28 except for theshort pipe 81, dispersed in the energy A2.

【００４５】
軸上に設けられ、下流部２８Ｂの排気通路を上下に区画している。本実施の形態では、この仕切板９１と仕切板９１の下方に位置するテールパイプ２８の下流部２８Ｂの下半分（以下、半円部９２という）によって短管９３が構成されている。
［０２３７］
この短管９３は、軸線方向他端に開口端９３ａを有するとともに軸線方向一端に閉口端および底板を構成する開閉弁９４を有しており、短管９３の軸線方向中心軸は、テールパイプ２８の軸線方向中心軸に対して下方にずれている。
また、短管９３の開閉弁９４は、下流開口端２８ｂと同一面上に位置しており、開閉弁９４がテールパイプ２８内で発生する気柱共鳴の定在波の音圧分布の節に位置している。
［０２３８］
本実施の形態のテールパイプ２８は、下流部２８Ｂが中空部材を構成している。この中空部材は、テールパイプ２８と一体成形されたものであり、テールパイプ２８は、１本のパイプから構成されている。
［０２３９］
なお、テールパイプ２８の下流部２８Ｂをテールパイプ２８と別体の中空部材から構成することにより、中空部材からなる下流部２８Ｂと仕切板９１とによって排気管部品を構成し、この排気管部品をテールパイプ２８に後付けするようにしてもよい。
［０２４０］
また、本実施の形態の短管９３は、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λの長さ、すなわち、テールパイプ２８の管長Ｌの１／４の長さに設定されている。
［０２４１］
また、テールパイプ２８の排気通路９５の単位長さ当たりの体積に対して、下流部２８Ｂの排気通路９５ａの単位長さ当たりの体積が小さくなるように排気通路９５ａの体積が小さくなっている。
［０２４２］
具体的には、短管９３は、短管９３が取付けられていない状態のテールパイプ２８の排気通路９５の体積に対して、短管９３をテールパイプ２８に取付けたときのテールパイプ２８の排気通路９５の体積の減少量が２．５％以上となるような大きさに設定されている。[0045]
Provided on the shaft, the exhaust passage of thedownstream portion 28B is vertically divided. In the present embodiment, theshort pipe 93 is configured by thepartition plate 91 and the lower half (hereinafter referred to as a semicircular portion 92) of thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 positioned below thepartition plate 91.
[0237]
Theshort pipe 93 has anopen end 93a at the other end in the axial direction and an open /close valve 94 constituting a closed end and a bottom plate at one end in the axial direction, and the axial center axis of theshort pipe 93 is thetail pipe 28. Is shifted downward with respect to the axial center axis.
Further, the on-offvalve 94 of theshort pipe 93 is located on the same plane as the downstream openingend 28 b, and the on-offvalve 94 serves as a node of the sound pressure distribution of the standing wave of air column resonance generated in thetail pipe 28. positioned.
[0238]
In thetail pipe 28 of the present embodiment, thedownstream portion 28B constitutes a hollow member. This hollow member is integrally formed with thetail pipe 28, and thetail pipe 28 is composed of a single pipe.
[0239]
By forming thedownstream portion 28B of thetail pipe 28 from a hollow member separate from thetail pipe 28, thedownstream portion 28B made of a hollow member and thepartition plate 91 constitute an exhaust pipe component. Thetail pipe 28 may be retrofitted.
[0240]
Further, theshort tube 93 of the present embodiment has a length of 1/8 · λ with respect to the wavelength λ of the standing column resonance generated in thetail pipe 28, that is, 1 of the length L of thetail pipe 28. The length is set to / 4.
[0241]
Further, the volume of theexhaust passage 95a is reduced so that the volume per unit length of theexhaust passage 95a of thedownstream portion 28B is smaller than the volume per unit length of theexhaust passage 95 of thetail pipe 28.
[0242]
Specifically, theshort pipe 93 is exhausted from thetail pipe 28 when theshort pipe 93 is attached to thetail pipe 28 with respect to the volume of theexhaust passage 95 of thetail pipe 28 where theshort pipe 93 is not attached. The volume of thepassage 95 is set such that the volume reduction amount is 2.5% or more.

【００４７】
装置２３の重量を低減することができるとともに、排気装置２３の製造コストを低減することができる。
［０２４９］
また、本実施の形態では、短管９３の閉口端を構成する底板を開閉弁９４から構成し、短管９３内を流れる排気流の流量が所定流量以上のときに、この排気流を受けて開閉弁９４を開放するようにしたので、排気ガスの流量が少ないエンジン２１の低回転時に開閉弁９４を閉塞させて短管９３の底板を構成することができ、短管９３内にポテンシャルエネルギーを蓄積することができる。
［０２５０］
また、排気ガスの流量が多いときには、開閉弁９４を開放させて短管９３を通して排気ガスを排出することができるため、エンジン２１の高回転時に排気ガスの背圧が上昇するのを防止することができ、排気性能が低下するのを防止することができる。
［０２５１］
これに加えて、本実施の形態では、テールパイプ２８に単体の短管を取付けるのに代えて、短管９３の一部を、テールパイプ２８の下流部２８Ｂの一部である半円部９２から構成したので、テールパイプ２８の軽量化を図ることができる。
［０２５２］
なお、上記各実施の形態では、短管４３、４６、６１、６５、７１、７５、８１、９３をテールパイプ２８の少なくとも上流部２８Ａと下流部２８Ｂの何れか一方に設けるようにしているが、気柱共鳴の二次成分ｆ２の音圧分布の節に短管を追加してもよい。
［０２５３］
この場合、追加された短管の長さは、テールパイプ２８内に生じる気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λ以下の長さに設定する。すなわち、二次成分ｆ２の波長λ２は、λ２＝Ｌであるため、短管の長さをテールパイプ２８の管長Ｌの１／８以下の長さに設定し、短管の上流端または下流端が音圧分布の節に位置するようにすればよい。
［０２５４］
また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の[0047]
The weight of thedevice 23 can be reduced, and the manufacturing cost of theexhaust device 23 can be reduced.
[0249]
In the present embodiment, the bottom plate constituting the closed end of theshort pipe 93 is constituted by the on-offvalve 94. When the flow rate of the exhaust flow flowing in theshort pipe 93 is equal to or higher than a predetermined flow rate, the exhaust flow is received. Since the on-offvalve 94 is opened, the on-offvalve 94 can be closed when theengine 21 has a low exhaust gas flow rate and the bottom plate of theshort pipe 93 can be formed. Can be accumulated.
[0250]
Further, when the flow rate of the exhaust gas is large, the on-offvalve 94 can be opened and the exhaust gas can be discharged through theshort pipe 93. Therefore, it is possible to prevent the exhaust gas back pressure from increasing when theengine 21 rotates at a high speed. Therefore, it is possible to prevent the exhaust performance from deteriorating.
[0251]
In addition, in this embodiment, instead of attaching a single short pipe to thetail pipe 28, a part of theshort pipe 93 is replaced with asemicircular part 92 which is a part of thedownstream part 28B of thetail pipe 28. Therefore, thetail pipe 28 can be reduced in weight.
[0252]
In each of the above embodiments, theshort pipes 43, 46, 61, 65, 71, 75, 81, 93 are provided in at least one of theupstream portion 28A and thedownstream portion 28B of thetail pipe 28. A short tube may be added to the node of the sound pressure distribution of the secondary component f2 of the air column resonance.
[0253]
In this case, the length of the added short tube is set to a length of 1/8 · λ or less with respect to the wavelength λ of the standing wave of air column resonance generated in thetail pipe 28. That is, since the wavelength λ2 of the secondary component f2 is λ2 = L, the length of the short pipe is set to 1/8 or less of the pipe length L of thetail pipe 28, and the upstream end or the downstream end of the short pipe is set. Should be positioned at the nodes of the sound pressure distribution.
[0254]
The embodiment disclosed this time is illustrative in all respects and is not limited to this embodiment. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims, and is equivalent to the scope of claims.

Claims (13)

Translated fromJapanese

一端部に内燃機関から排出された排気ガスの排気方向上流側の消音器に接続される上流開口端を有するとともに、他端部に排気ガスを大気に排出するための下流開口端を有する排気管に取付けられ、前記排気管の一部を構成する排気管部品であって、
前記排気管内に生じる気柱共鳴の音圧分布の節を含んだ領域に位置するようにして前記排気管の軸線方向に連接される中空部材と、前記中空部材の内部に設けられ、前記排気管の軸線方向に沿って所定長延在する短管とを備え、
前記短管は、軸線方向一端に閉口端を有するとともに軸線方向他端に開口端を有し、前記閉口端が前記排気管内で発生する気柱共鳴の定在波の音圧分布の節と略同位置に位置することを特徴とする排気管部品。An exhaust pipe having an upstream opening end connected to a silencer on the upstream side in the exhaust direction of exhaust gas discharged from the internal combustion engine at one end and a downstream opening end for discharging the exhaust gas to the atmosphere at the other end And an exhaust pipe component that constitutes a part of the exhaust pipe,
A hollow member connected in the axial direction of the exhaust pipe so as to be located in a region including a node of a sound pressure distribution of air column resonance generated in the exhaust pipe, and provided in the hollow member; A short tube extending a predetermined length along the axial direction of
The short pipe has a closed end at one end in the axial direction and an open end at the other end in the axial direction, and the closed end is substantially the same as the node of the sound pressure distribution of the standing wave of air column resonance generated in the exhaust pipe. An exhaust pipe component characterized by being located at the same position.前記排気管の排気通路の単位長さ当たりの体積に対して前記中空部材の排気通路の単位長さ当たりの体積が小さくなるように、前記短管と前記中空部材の間の排気通路が絞られることを特徴とする請求項１に記載の排気管部品。The exhaust passage between the short pipe and the hollow member is throttled so that the volume per unit length of the exhaust passage of the hollow member is smaller than the volume per unit length of the exhaust passage of the exhaust pipe. The exhaust pipe component according to claim 1.前記中空部材は、前記排気管の内径と略同一の内径を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の排気管部品。The exhaust pipe component according to claim 1, wherein the hollow member has an inner diameter substantially the same as an inner diameter of the exhaust pipe.前記中空部材は、前記中空部材の軸線方向一端が、前記排気管の前記上流開口端および前記下流開口端の少なくとも一方を構成するように、前記排気管の前記一端部および前記他端部の少なくとも一方に設けられることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項に記載の排気管部品。The hollow member has at least one of the one end and the other end of the exhaust pipe such that one end in the axial direction of the hollow member constitutes at least one of the upstream opening end and the downstream opening end of the exhaust pipe. The exhaust pipe part according to any one of claims 1 to 3, wherein the exhaust pipe part is provided on one side.前記短管が設けられていない場合の前記排気管の排気通路全体の体積に対して、前記短管が設けられた前記中空部材および前記排気管の排気通路全体の体積減少量が２．５％以上となるように前記短管の大きさが設定されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の排気管部品。The volume reduction amount of the hollow member provided with the short pipe and the whole exhaust passage of the exhaust pipe is 2.5% with respect to the volume of the whole exhaust passage of the exhaust pipe when the short pipe is not provided. The exhaust pipe component according to any one of claims 1 to 4, wherein the size of the short pipe is set so as to be the above.前記短管は、前記気柱共鳴の定在波の波長λに対して１／８・λｍ（但し、ｍは、次数）以下の長さに設定されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１の請求項に記載の排気管部品。2. The short tube is set to a length of 1/8 · λm (where m is an order) or less with respect to the wavelength λ of the standing wave of the air column resonance. The exhaust pipe component according to claim 5.前記短管が、前記中空部材の軸線方向一端から前記排気管の中心軸に向かって折り曲げられた閉口端と、前記閉口端から前記中空部材の軸線方向他端に向かって折り曲げられて前記中空部材と平行に延在する環状部材とを備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１の請求項に記載の排気管部品。The short pipe is bent from one end in the axial direction of the hollow member toward the central axis of the exhaust pipe, and the hollow member is bent from the closed end toward the other axial end of the hollow member. The exhaust pipe component according to any one of claims 1 to 6, further comprising an annular member extending in parallel with the exhaust pipe component.前記中空部材が前記排気管の一端部に設けられ、前記短管の軸線方向一端側の断面積が軸線方向他端側の断面積よりも小さく形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１の請求項に記載の排気管部品。The said hollow member is provided in the one end part of the said exhaust pipe, The cross-sectional area of the axial direction one end side of the said short pipe is formed smaller than the cross-sectional area of an axial direction other end side. The exhaust pipe component according to claim 7.前記中空部材が前記排気管の他端部に設けられ、前記短管の軸線方向一端側の断面積が軸線方向他端側の断面積よりも大きく形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１の請求項に記載の排気管部品。The said hollow member is provided in the other end part of the said exhaust pipe, The cross-sectional area of the axial direction one end side of the said short pipe is formed larger than the cross-sectional area of an axial direction other end side. The exhaust pipe part according to claim 7.前記閉口端を構成する前記短管の底板を開閉弁から構成し、前記開閉弁は、前記短管内を流れる排気流の流量が所定流量以上のときに、前記排気流を受けて開放されることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１の請求項に記載の排気管部品。The bottom plate of the short pipe constituting the closed end is constituted by an on-off valve, and the on-off valve is opened by receiving the exhaust flow when the flow rate of the exhaust flow flowing through the short pipe is not less than a predetermined flow rate. The exhaust pipe component according to any one of claims 1 to 9, wherein前記中空部材の内径が前記排気管の内径よりも拡径されたことを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１の請求項に記載の排気管部品。The exhaust pipe component according to any one of claims 1 to 10, wherein an inner diameter of the hollow member is larger than an inner diameter of the exhaust pipe.一端部に内燃機関から排出された排気ガスの排気方向上流側の消音器に接続される上流開口端を有するとともに、他端部に排気ガスを大気に排出するための下流開口端を有する排気管を備えた内燃機関の排気装置において、
前記排気管が、請求項１ないし請求項１１のいずれか１の請求項に記載の排気管部品を有することを特徴とする内燃機関の排気装置。An exhaust pipe having an upstream opening end connected to a silencer on the upstream side in the exhaust direction of exhaust gas discharged from the internal combustion engine at one end and a downstream opening end for discharging the exhaust gas to the atmosphere at the other end In an exhaust system for an internal combustion engine comprising:
An exhaust system for an internal combustion engine, wherein the exhaust pipe has the exhaust pipe component according to any one of claims 1 to 11.前記排気管および前記中空部材が一体成形されることを特徴とする請求項１２に記載の内燃機関の排気装置。
The exhaust device for an internal combustion engine according to claim 12, wherein the exhaust pipe and the hollow member are integrally formed.

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